25 años del programa Copernicus

El 19 de septiembre de 2021 se produjo la erupción volcánica de La Palma en el paraje de Cabeza de Vaca. Durante 3 meses el servicio de Copernicus para emergencias se encargó de proporcionar productos y datos a las autoridades responsables, los medios de comunicación, y los expertos a fin de analizar el impacto de la erupción, predecir su evolución futura y adoptar las medidas necesarias para proteger a la población.

Recientemente, un incendio arrasó el paisaje de Las Hurdes y Sierra de Gata. Los servicios de emergencia hicieron uso de las imágenes Copernicus para evaluar los efectos del fuego y analizar su posible evolución.

Igualmente, Copernicus contribuye al análisis de riesgos de sequía y el Servicio Copernicus de Vigilancia Atmosférica se usa para complementar los datos de las redes de calidad del aire de los territorios nacionales.

Otros ejemplos, en localizaciones más lejanas, tienen que ver con el seguimiento de las masas de hielo o con movimientos migratorios forzados por crisis humanitarias de diversa índole.

Y se pueden comprobar efectos del cambio climático a través de los mapas que recogen la altura del mar en distintas zonas.

Disponemos también de mapas de riesgos de riadas en zonas costeras como herramientas para la prevención de riesgos naturales.

Estos son tan solo ejemplos, cercanos algunos de ellos, del uso efectivo del programa Copernicus, que se lanzó en 1988 con la firma del Manifiesto de Baveno en el que se proponía la creación del programa europeo de monitorización medioambiental conocido inicialmente como GMES (Global Monitoring for Environment and Security) y renombrado posteriormente a Copernicus.

Resumen del Programa Copernicus

Copernicus se articuló en torno a un componente espacial y a un componente de servicios para la gestión y toma de decisiones en seis áreas: cambio climático, atmósfera, medio marino, usos del terreno, respuesta a emergencias y seguridad.

La siguiente Figura resume los distintos componentes y sus interacciones:

El segmento espacio de Copernicus se compone de la constelación Sentinel formada por cuatro familias de satélites (Sentinel-1, -2, -3 y -6), dos instrumentos a bordo de satélites meteorológicos de Eumetsat (Sentinel-4 y -5 ), el satélite Sentinel-5P precursor del Sentinel-5  y de las denominadas misiones participantes, consistentes en satélites comerciales o públicos que aportan sus propios datos al programa.

El Sentinel-1A fuel el primer satélite en lanzarse en 2014. Actualmente hay en operación siete satélites Sentinel que proporcionan diariamente 20 TB de datos en las áreas mencionadas. Se puede acceder a los datos Copernicus a través de Copernicus Data Space Ecosystem

La siguientes figuras resumen de la historia de Copernicus desde sus inicios hasta el momento actual y la descripción de las primeras familias de Sentinel.

El Valor de Copernicus

Algunos números

En el periodo 2000-2013 se han invertido 3,200 millones de euros, con 76 % (2.400 millones) dedicados al componente espacio y sobre todo al desarrollo de los satélites Sentinel. En el periodo 2014-2020 se invirtieron 5.000 millones de euros, destinando el 86 % (4.300 millones de euros) al componente espacial. Y su presupuesto para el periodo 2012-2027 es de más de 5.000 millones de euros.

Los datos más usados son los de los satélites Sentinel-1 y Sentinel-2 seguidos por Sentinel-3 y Sentinel 5p. Hay más de 700.000 usuarios registrados, el volumen de datos descargado por los usuarios supera los 550 Petabytes y se han publicado más de 62 millones de productos.

En cuanto a su impacto, se espera que por cada euro invertido en el componente espacial se genere un valor añadido bruto de 1,4 euros (sin tener en cuenta el impacto en explotación).

Pero ¿dónde está el elemento diferenciador?

Podemos definir Copernicus como un sistema multi-misión de observación de la Tierra que ofrece datos de muy alta calidad, con cobertura global y que se basa en una política de datos abiertos y gratuitos. Características estas que han contribuido a la extensión de su uso en todo el mundo, y como consecuencia al sometimiento del sistema a un proceso continuo de validación y mejora.

Copernicus es un programa completo en varias vertientes:  por un lado, cubre toda la cadena de valor incluyendo el segmento espacio, el segmento terreno, y el segmento usuario para la generación de productos y servicios para el usuario final. Y por otro lado es multi-mision, pues con el fin de cubrir el mayor rango posible de servicios finales, la constelación de satélites incorpora un conjunto heterogéneo y complementario de instrumentos tales como espectrómetros de imágenes multiespectrales, radar de apertura sintética, altímetro radar, o radiómetro de microondas, que permiten monitorizar prácticamente cualquier aspecto de la superficie terrestre, la composición atmosférica o el estado de los océanos. 

La continuidad asegurada de las misiones es otro de los valores añadidos de Copérnicus y que hace que su utilidad crezca exponencialmente, pues permite la monitorización de áreas extensas de manera continua y de un modo homogéneo. Esto facilita el estudio comparativo de series temporales a corto, medio o largo plazo, y lo convierte en herramienta clave en el seguimiento de las políticas medioambientales.

Todas estas características en su conjunto le hacen diferente a cualquier otro sistema de observación público o privado.

El impacto de Copernicus

Los ejemplos que hemos mostrado anteriormente no son más que la punta del iceberg de las posibilidades que ofrece el sistema y su impacto en los distintos ámbitos, socioeconómico y medioambiental

Copernicus ha conseguido aglutinar a usuarios, investigadores, el mundo académico, industria y administraciones públicas, convirtiéndose en una herramienta esencial a disposición de los órganos decisores para la definición y seguimiento de las políticas que rigen la vida de los ciudadanos europeos en los ámbitos productivo y  de desarrollo económico,  medioambientales y cambio climático o preservación de la salud. 

Copernicus se alza así como herramienta de indiscutible valor en el seguimiento del compromiso de la UE con el cambio climático a través del Pacto Verde Europeo (Green Deal), por el que se pretende hacer un uso eficiente de los recursos sin emisiones netas de gases de efecto invernadero en 2050 y disociando  el crecimiento económico del uso de los recursos.

Y del mismo modo, soporta políticas europeas como la Política Agraria Común (PAC), que pretende garantizar alimentos asequibles a los ciudadanos y un nivel de vida justo para los agricultores. El uso de los satélites Sentinel-1 y Sentinel-2 está ayudando a todas las partes involucradas, agricultores y administración, agilizando las inspecciones y en consecuencia los pagos, y contribuyendo a la mejora de la productividad.

Copernicus como tractor tecnológico

Copernicus es también sin duda fuente de innovación tecnológica. La ingente cantidad de datos generados por el sistema, su complejidad y su alta diversidad, requieren del acceso a infraestructuras en la nube que permitan el uso de técnicas de gestión y análisis de datos masivos. Copernicus ha sido impulsor del Segmento Terreno como Servicio (Ground Segment As A Service) y de nuevos métodos analíticos de imágenes y videos, basados en técnicas de inteligencia artificial o aprendizaje automatizado que permiten definir soluciones muy especializadas y de un alto valor añadido.

GMV en Copernicus

GMV ha contribuido a Copernicus en todas las fases del programa y a lo largo de toda la cadena de valor, desde nuestra participación en la ingeniería y análisis de misión hasta los servicios de explotación de los datos Copernicus. Elementos críticos del programa tales como el centro de control, la planificación de la misión o la determinación precisa de la órbita son responsabilidad de GMV.  Asimismo, GMV participa en el desarrollo, mantenimiento y operación de la infraestructura necesaria para que los usuarios finales accedan y exploten todos los datos Copernicus.

Pero como hemos comentado, no solo contribuimos a que las misiones funcionen adecuadamente y con precisión, sino que también trabajamos en el procesamiento y análisis de los datos para extraer información útil para los usuarios finales. Durante los dos últimos años hemos usado los datos Copernicus en más de 40 proyectos, habiendo establecido los siguientes productos y líneas de actuación:

Es de destacar los proyectos que hemos llevado a cabo relacionados con la seguridad alimentaria o las sequías en Africa. Igualmente, merece especial mención nuestra labor en las áreas de emergencias y  de seguridad, donde GMV apoya las necesidades de geo-inteligencia de la Política Exterior de la Unión así como las políticas de protección civil, ayuda humanitaria, transporte, protección de infraestructuras críticas, etc..

El siguiente mapa ha sido realizado por GMV en respuesta a la activación del servicio de emergencia para mapeado rápido como respuesta al terremoto de Turquía de este mismo año.

Además, GMV ha mostrado su compromiso con Copernicus formando parte activa desde su creación en 2017 del Copernicus Relay, organización para la difusión de las capacidades del programa y fomentando el uso de los datos y servicios proporcionados por este programa emblemático europeo.

Copernicus y el New Space

Actualmente estamos asistiendo al auge del New Space como una nueva forma de desarrollo del sector espacial, donde la clave está en sacar ventaja de las nuevas tecnologías y de la digitalización para eliminar algunas de las barreras que impiden o impedían la adopción de la observación de la Tierra en ciertos sectores de producción. La miniaturización de la electrónica, el desarrollo de estándares, y la reducción de los tiempos están contribuyendo a la “democratización” del espacio, ampliando su base de usuarios.

Copernicus no es New Space, pero juega un papel primodrial en su desarrollo, ya que  la calidad de los datos que ofrece le convierten en el sistema de referencia de facto para validar y calibrar el rendimiento  de los datos ofrecidos por los sistemas bajo el New Space.  Además, el New Space complementará a Copernicus en aspectos tales como la frecuencia de revisita, imágenes de más alta resolución o una mayor flexibilidad en la replanificación.

El Futuro de Copernicus

En lo que respecta al futuro, Copernicus está en un proceso continuo de mejora en todos sus componentes, el segmento espacial, el segmento terreno y los servicios. Además de garantizar la continuidad y mejora de las misiones Sentinel actuales, la UE ha iniciado un proceso de expansión de los servicios en base a seis nuevas misiones Sentinel que permitirán la medida de emisiones antropogénicas de CO2, el incremento del nivel del mar o el seguimiento de los distintos procesos que ocurren en el Ártico.

El futuro de Copernicus pasa por una mayor penetración en las cadenas operacionales de los usuarios, lo que requiere de una mayor difusión de sus beneficios y continuación del proceso de mejora de acceso a los datos, a los servicios y a la información.

Del mismo modo Copernicus tiene que continuar su papel de programa tractor de innovación tecnológica mediante la incorporación de técnicas basadas en la Inteligencia artificial, el procesamiento automático, la supercomputación, la fusión de datos o las tecnologías cuánticas para el proceso y explotación de los datos.

“Debemos construir el Copernicus del mañana en torno a dos objetivos para Europa:

(1) una Europa pionera en la batalla por un planeta verde;

 (2) una Europa resistente y capaz de proyectar su propio poder estratégico”.

Son palabras de Thierry Breton, comisario europeo de Mercado Interno, en las que queda de manifiesto el papel central que representa Copernicus en la gran apuesta europea por la sostenibilidad que supone el Pacto Verde.

La apuesta de Europa por Copernicus es firme y duradera y GMV soporta esa apuesta y comparte la pasión que supone el contribuir a un sistema que a su vez es un eslabón más, pero de máxima relevancia, de toda una cadena de acciones destinada a preservar nuestra herencia a las generaciones venideras, el planeta Tierra.

Autor: Luis Mariano González Casillas