En un entorno tecnológico en el que el cambio climático es cada vez más pronunciado, las misiones de observación de la Tierra están adquiriendo una importancia creciente. En este contexto, el último proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA) – la misión HydroGNSS – está entrando rápidamente en sus fases finales antes del lanzamiento. Actualmente se encuentran en California, listos para los procedimientos finales antes de despegar hacia la órbita.
Qué es HydroGNSS y por qué es importante
La misión HydroGNSS (Hydrological GNSS Reflectometry) forma parte del programa FutureEO de la ESA, dentro del cual se define la categoría de misiones "Scout": campañas satelitales rápidas, ágiles y relativamente económicas cuyo objetivo es demostrar nuevos métodos y tecnologías para la observación de la Tierra. Las misiones Scout están diseñadas para ofrecer resultados científicos en un corto período de tiempo (alrededor de tres años) con un presupuesto limitado.
El lanzamiento de HydroGNSS está previsto para finales de 2025, con el objetivo de complementar y vincular los datos de misiones existentes como SMOS de la ESA o la próxima misión Biomass.
Marco técnico: dos microsatélites y reflectometría GNSS
A diferencia de los instrumentos satelitales clásicos, HydroGNSS utiliza un método conocido como reflectometría GNSS (GNSS-R). Esta técnica utiliza las señales de navegación que los sistemas globales de navegación por satélite (como Galileo y GPS) emiten hacia la Tierra, pero no solo recibe las señales directas, sino también las que se reflejan en la superficie terrestre. Al analizar las diferencias entre la señal directa y la reflejada, es posible extraer conclusiones clave sobre las características del suelo, la vegetación, el agua, el hielo y la biomasa.
HydroGNSS utilizará dos microsatélites idénticos, estacionados en una órbita a una altitud de ~500–600 km, y separados 180° entre sí para mejorar la frecuencia temporal de revisita de los datos. Cada satélite pesa aproximadamente 65 kg y tiene unas dimensiones de unos 50 × 50 × 70 cm.
El principio de funcionamiento es el siguiente: los satélites de navegación GNSS emiten continuamente señales de microondas en la banda L dirigidas hacia la superficie de la Tierra. Parte de estas señales llega directamente al receptor del satélite, mientras que otra parte se refleja en la superficie de la Tierra y se recibe posteriormente como una señal reflejada. Los cambios en la señal reflejada (en fase, intensidad, polarización) contienen información sobre las propiedades físicas de la superficie: humedad del suelo, vegetación, masas de agua, estado de congelación/descongelación y biomasa aérea.
Variables climáticas objetivo y aplicación científica
La tarea principal de la misión HydroGNSS es medir varias variables clave que forman parte de las llamadas Variables Climáticas Esenciales (VCE), tal como las define el Sistema Mundial de Observación del Clima (GCOS). Estas son:
- Humedad del suelo (soil moisture)
- Zonas inundadas y humedales (inundation / wetlands)
- Estado de congelación/descongelación (freeze/thaw) – especialmente sobre el permafrost
- Biomasa aérea (above-ground biomass)
Además, la misión monitorizará la velocidad del viento sobre los océanos y la cobertura espacial del hielo marino como productos secundarios.
Los datos sobre la humedad del suelo desde el espacio son extremadamente importantes para la meteorología, la previsión de inundaciones y sequías, la gestión del agua, la agricultura, la modelización del cambio climático, así como para el seguimiento del permafrost y el estado de la vegetación. La biomasa mide la cantidad de materia orgánica que hay sobre el suelo, un parámetro clave para comprender el ciclo global del carbono, supervisar los recursos forestales y evaluar el riesgo de incendios forestales.
Estado actual: aprobación, pruebas, aceptación para el vuelo
En septiembre de 2025, la misión HydroGNSS ha superado un hito importante: la Revisión de Aceptación para el Vuelo (FAR). Este conjunto final de pruebas confirma que los satélites están listos para ser transportados al lugar de lanzamiento y para el lanzamiento, y que cumplen todos los requisitos técnicos, de seguridad y de la misión. Actualmente se encuentra en las instalaciones de Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) en el Reino Unido, donde se han realizado limpiezas en salas blancas y verificaciones finales.
Según la información más reciente, está previsto que los satélites se transporten a California para su colocación en la plataforma de lanzamiento, tras lo cual se espera el lanzamiento en el cuarto trimestre de 2025 mediante un cohete Falcon 9.
Es importante señalar que, originalmente, la misión se planeó con un solo satélite, pero durante el desarrollo se decidió construir dos satélites idénticos para aumentar la frecuencia de cobertura y la eficiencia científica. La idea es que una constelación dual reduzca el tiempo entre mediciones repetidas del mismo lugar a casi la mitad.
Conceptos de misiones rápidas (ágiles) y el papel del programa Scout
Las misiones Scout, como HydroGNSS, se conciben como un segmento complementario a las misiones de investigación tradicionales (por ejemplo, Earth Explorer). Se esfuerzan por aportar innovación y flexibilidad a través de satélites más pequeños, costes más bajos (< ~ 35 millones de euros) y un ciclo de desarrollo más corto (~3 años).
En el contexto del programa de Observación de la Tierra de la ESA, las misiones Scout sirven para probar nuevas técnicas, como la reflectometría GNSS, y examinar su utilidad práctica en la observación satelital diaria. HydroGNSS es la primera de las tres misiones Scout previstas, sentando así las bases para futuros enfoques en la observación del clima y la hidrología.
A través de su agilidad e innovación, la misión podría allanar el camino para redes de satélites de bajo coste y replicables que en el futuro podrían proporcionar datos continuos para el seguimiento del clima, el agua y la vegetación, sin los grandes costes y los largos plazos de desarrollo.
Desafíos tecnológicos e impacto esperado
Aunque la reflectometría GNSS tiene un gran potencial, no está exenta de desafíos. Por ejemplo, las señales son muy débiles y es difícil distinguirlas del ruido de fondo. Se requieren técnicas sofisticadas de procesamiento de señales, correcciones de polarización, mediciones multifrecuencia y modelos de inversión que conviertan directamente las reflexiones en parámetros físicos (por ejemplo, la humedad del suelo).
Además, para los datos de biomasa, la misión intentará distinguir los componentes de la vegetación (hojas, ramas y troncos) basándose en cómo se refleja la señal y pierde energía a través de las capas de vegetación. Esto requiere modelos que vinculen las características estructurales del bosque con señales medibles.
En la fase final, los resultados de la misión podrían mejorar significativamente los modelos del sistema terrestre (Earth system models), ya que ofrecerán datos de alta resolución espacial y temporal para variables clave de la hidrosfera y la biosfera. En zonas sensibles a eventos climáticos extremos —como sequías, inundaciones, cambios en los regímenes hídricos—, dichos datos pueden resultar de gran valor para la notificación y prevención de riesgos.
Además, HydroGNSS es un modelo de proyecto de sostenibilidad: desarrollado con un presupuesto relativamente pequeño, con satélites de baja masa y un diseño modular, con el objetivo de demostrar que las misiones de valor científico no tienen por qué depender exclusivamente de grandes programas espaciales.
Dónde proporcionará datos muy necesarios – en un momento de transición
Una de las razones clave para lanzar la misión ahora mismo es el hecho de que las misiones complementarias que hasta ahora han proporcionado datos sobre la humedad del suelo, como SMOS de la ESA o SMAP de la NASA, están llegando lentamente al final de su vida operativa. HydroGNSS tiene el potencial de asumir su papel y garantizar la continuidad de los datos.
Además, HydroGNSS mejorará los datos de biomasa en relación con la misión Biomass, cubriendo áreas fuera del alcance operativo de esta misión y permitiendo mediciones repetidas más rápidas y la detección de cambios en la vegetación.
El camino hacia el lanzamiento y lo que sigue
Una vez que los satélites han pasado la Revisión de Aceptación para el Vuelo (FAR) —que es la comprobación final de su preparación para el lanzamiento—, el siguiente paso es el transporte al lugar de lanzamiento en California, la integración en el cohete y los preparativos para el lanzamiento.
El cohete Falcon 9, que planean utilizar para el lanzamiento, ha realizado hasta ahora numerosas misiones y se considera una opción fiable para poner satélites en órbita. El plan es que los satélites se lancen juntos como una pequeña pareja de constelación.
Una vez en órbita, seguirá una fase de puesta en marcha (`commissioning`), calibración de instrumentos y prueba de sistemas. Entonces comenzarán las mediciones operativas diarias y la transmisión de datos a la Tierra, donde sofisticados algoritmos procesarán las señales reflejadas para convertirlas en parámetros geofísicos útiles.
La misión HydroGNSS es —a pesar de su escala relativamente "pequeña"— un gran paso adelante en el desarrollo de la tecnología espacial para aplicaciones climáticas e hidrográficas. Si se lleva a cabo según lo previsto, podría convertirse en un elemento clave de una red mundial para el seguimiento de la humedad del suelo, los ciclos hidrológicos y el estado de la vegetación, en un momento en que dicho seguimiento continuo es indispensable.
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Hora de creación: 30 septiembre, 2025