La Agencia Espacial Europea (ESA) ha lanzado una iniciativa estratégica con el objetivo de redefinir el futuro de la computación espacial, enfrentada al desafío de procesar la ingente cantidad de datos que generan los satélites de observación de la Tierra. Las arquitecturas informáticas existentes tienen cada vez más dificultades para seguir el ritmo del crecimiento exponencial de la información, lo que ralentiza su análisis y aplicación. Para superar estas limitaciones y transformar la observación de la Tierra en acciones concretas, la ESA busca conceptos de misión revolucionarios basados en paradigmas computacionales disruptivos. Esta búsqueda de innovaciones abarca también el desarrollo de tecnologías de sensores avanzadas que podrían aportar capacidades completamente nuevas a los satélites en órbita terrestre o mejorar significativamente el rendimiento de las misiones existentes.

Este ambicioso proyecto está en consonancia con los documentos estratégicos a largo plazo de la agencia, Technology Vision 2040 y Strategy 2040, que sientan las bases para el desarrollo de tecnologías y misiones orientadas a dar respuestas rápidas y eficaces al cambio climático, los desastres naturales y la presión sobre los recursos naturales. Los satélites de observación de la Tierra (EO) desempeñan un papel fundamental en la consecución de estos objetivos, proporcionando datos clave para comprender los complejos procesos de nuestro planeta. Sin embargo, su eficacia está actualmente limitada por la velocidad de procesamiento, el consumo de energía y el nivel de autonomía.

El amanecer de una nueva era en la computación espacial

La inteligencia artificial (IA) y los nuevos paradigmas computacionales, como la computación cuántica, fotónica y neuromórfica, poseen un enorme potencial para transformar las aplicaciones espaciales. Su aplicación puede aumentar drásticamente la autonomía de las misiones y permitir la toma de decisiones en tiempo real sin necesidad de intervención humana. Para asegurar la posición de liderazgo de Europa en el ámbito de la sostenibilidad y la teledetección, la ESA ha lanzado un nuevo desafío SysNova titulado "Conceptos de misión innovadores habilitados por paradigmas computacionales disruptivos".

"Vivimos en un momento histórico excepcionalmente emocionante, en el umbral de una nueva revolución industrial en la que la inteligencia artificial se está volviendo capaz de resolver problemas complejos de razonamiento", destaca Iga Szczesniak, ingeniera de innovación espacial y una de las líderes de esta campaña en la ESA. "Lanzar esta campaña ahora sienta las bases para la próxima generación de misiones espaciales europeas, permitiéndoles operar de forma más autónoma y entregar datos cruciales con menor dependencia de la intervención humana."

Construyendo sobre los cimientos de éxitos anteriores

Esta convocatoria no representa un paso hacia lo desconocido, sino que se apoya en una serie de exitosas iniciativas pasadas y existentes dentro de la ESA. A través de misiones como la pionera Φ-sat (Phi-sat), el versátil OPS-SAT e iniciativas como 3CS (Cognitive Cloud Computing in Space), la agencia ya ha explorado las ventajas de integrar la inteligencia directamente en órbita. Φ-sat-1, lanzado en 2020, se convirtió en la primera misión europea en demostrar con éxito la aplicación de la inteligencia artificial en el espacio. Su procesador neuromórfico permitió el filtrado y descarte autónomo de imágenes cubiertas de nubes, reduciendo la cantidad de datos inútiles enviados a la Tierra en casi un 70%. Esto liberó un valioso ancho de banda de comunicación y aceleró la entrega de datos relevantes a los científicos.

Por otro lado, OPS-SAT, conocido como el "laboratorio de software volador", permitió a los expertos probar herramientas de software nuevas y avanzadas para la gestión de misiones directamente en el espacio, una actividad que normalmente es de alto riesgo. Esta plataforma, equipada con un procesador considerablemente más potente que la mayoría de los satélites operativos, se ha convertido en clave para la validación de nuevos conceptos de autonomía. Paralelamente, paradigmas disruptivos como la computación cuántica y neuromórfica han mostrado el potencial para un procesamiento más eficiente de enormes cantidades de datos. "Sin embargo, pocos han explorado hasta ahora cómo estas tecnologías podrían redefinir misiones enteras. Es hora de dar el siguiente paso", explica Gabriele Meoni, oficial de innovación de la ESA y segundo líder de la campaña.

Esta convocatoria de propuestas de misiones tiene como objetivo desarrollar las capacidades europeas para misiones de nueva generación que puedan procesar datos complejos y funcionar con mayor autonomía, eficiencia e inteligencia. Esto refuerza la posición de Europa como líder mundial en desarrollo sostenible y teledetección, asegurando que los datos que llegan desde el espacio se procesen de manera oportuna y estén disponibles para la comunidad científica y los responsables de la toma de decisiones, incluidos los expertos del centro de observación de la Tierra de la ESA, ubicado en la ciudad italiana de Frascati.

La búsqueda de ideas disruptivas y visionarias

La ESA busca activamente conceptos de alto riesgo pero con un alto beneficio potencial, basados en tecnologías que se espera que estén disponibles en los próximos 10 a 15 años. "Nuestro objetivo es fomentar estudios de sistemas y arquitecturas de misión innovadores que permitan nuevas aplicaciones, mejoren las compensaciones en el diseño de misiones o resuelvan los cuellos de botella existentes. Si está llevando a cabo una investigación disruptiva en la intersección de la computación y el espacio, nos encantaría conocer su perspectiva sobre cómo conectar mejor estos campos en el contexto de una sola misión", añade Iga Szczesniak.

La convocatoria se realiza a través de la plataforma SysNova, el mecanismo de evaluación tecnológica de la ESA que fomenta estudios conjuntos entre la academia y la industria. "Queremos fomentar ideas que puedan aportar beneficios transformadores a las misiones actuales o permitir aplicaciones completamente nuevas en la observación de la Tierra y más allá, con la ambición de traducir estos conceptos en demostraciones en órbita en los próximos años", añade Gabriele Meoni.

El enfoque principal del desafío es la observación de la Tierra, pero también se considerarán misiones orientadas a comunicaciones satelitales seguras, conectividad mejorada y otras operaciones críticas. El desafío se centra exclusivamente en aplicaciones en el segmento "ascendente" (upstream), es decir, a nivel de plataforma o de carga útil en la propia nave espacial. Las ideas de aplicaciones a nivel de segmento terrestre solo podrán considerarse si ofrecen mejoras probadas y significativas para el concepto global de la misión.

Cómo participar y qué pueden esperar los ganadores

Los equipos pueden presentar sus propuestas de misión a través de la Plataforma de Innovación Abierta del Espacio (OSIP) hasta el 14 de septiembre de 2025. Los interesados pueden encontrar todos los detalles, procesos y condiciones para participar en la página web oficial de la ESA.

Una vez finalizado el plazo de presentación, se seleccionarán hasta cinco de las mejores ideas. Cada equipo seleccionado recibirá un presupuesto de 100.000 euros para llevar a cabo un estudio detallado de seis meses. Al final de ese período, el estudio ganador será premiado con una oportunidad única: una sesión en el Centro de Diseño Concurrente (CDF) de la ESA. Se trata de un centro avanzado situado en el corazón tecnológico de la ESA, el ESTEC en los Países Bajos, donde equipos multidisciplinares de ingenieros y científicos trabajan conjuntamente en el rápido desarrollo y evaluación de futuras misiones espaciales. Obtener una sesión en el CDF acelera significativamente el camino desde una idea conceptual hasta un plan de misión maduro y elaborado, abriendo la puerta a un mayor desarrollo y a una posible realización.

Fuente: Agencia Espacial Europea