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Lunes 4 de diciembre de 2006 Se trata de radares polarimétricos, basados en la polarización de la luz. Investigadores de la Universidad de Buenos Aires desarrollan modelos y algoritmos para analizar las imágenes que proveerá el radar que acompañará al satélite argentino SAOCOM1. Por Susana Gallardo (*)
Los radares que barren la superficie del planeta desde satélites a diferente altura son espías por excelencia. Desde allá arriba pueden obtener mucha información, sin pedirla siquiera. Pero tienen limitaciones. Al menos hay ciertos datos que los radares tradicionales no pueden "ver", por ejemplo, identifican que hay un bosque, pero no pueden discriminar si se trata de pinos o eucaliptos, o si algunos de los árboles están secos, o se quemaron. Tampoco pueden "ver" si el suelo está húmedo o seco. En cambio, los radares denominados polarimétricos, que aprovechan el efecto de la polarización de la luz, pueden "conocer" el grado de humedad del suelo, o distinguir distintos tipos de vegetación y estado de crecimiento, entre otras ventajas. Investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA realizan modelos, cálculos y algoritmos para que los radares argentinos que serán puestos en órbita en 2008 por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) puedan obtener información muy precisa y detallada. El doctor Ricardo Depine dirige el Grupo de Electromagnetismo Aplicado de la FCEyN y, junto con investigadores de otras áreas (del Instituto de Astronomía y Física del Espacio, y de los Departamentos de Computación así como de Ecología Genética y Evolución de la FCEyN), conforma un grupo interdisciplinario que trabaja en la teledetección mediante radares polarimétricos montados en satélites terrestres. El plan de actividades espaciales de la Argentina prevé la puesta en órbita de una serie de satélites provistos de radares polarimétricos (denominados POLSAR). Se trata de los satélites SAOCOM, uno de los cuales está en desarrollo por parte de la CONAE y la empresa INVAP. Este satélite tendrá a bordo un radar de microondas, que puede obtener información en cualquier condición meteorológica y hora del día, ya que no necesita de la iluminación solar para operar y no es afectado por la presencia de nubes, niebla o lluvia, a diferencia de las cámaras ópticas. No accesible al ojo humano La clave de estos radares de nueva generación es la polarización de la luz., un fenómeno físico que no es accesible al ojo humano, y se aplica en fotografía así como también en cristales. "La polarización de las ondas electromagnéticas (que son tridimensionales) describe las oscilaciones del campo eléctrico transversal a la dirección de la onda. Las ondas longitudinales, como las acústicas, no muestran polarización, porque oscilan en la misma dirección en que se propagan", define el doctor Depine, investigador del Departamento de Física de la FCEyN. Lo que hace un filtro polarizador es eliminar una de las componentes de la polarización, así, solo deja pasar la luz que vibra en un plano determinado. Este plano constituye el "eje" de polarización. La luz no polarizada vibra en todos los planos, de este modo si esta luz pasa por un polarizador "ideal", solo se transmite la mitad de ella. "Los radares polarimétricos permiten seleccionar la componente de polarización emitida y también la componente detectada", señala Depine. El tipo de información obtenida por el radar dependerá de la combinación particular elegida para estas dos componentes. Según el tipo de terreno, algunas combinaciones resultan más adecuadas que otras. En cada observación es posible medir varias de estas combinaciones a la vez, y así se obtiene un grado de detalle imposible de lograr con radares convencionales. El hecho es que, cuando un rayo de luz incide sobre una superficie plana, se refleja siguiendo una dirección definida. En cambio, si la superficie es rugosa, se produce una dispersión, como sucede cuando la luz atraviesa un vidrio esmerilado, y se difunde en todas las direcciones. Cuando un radar tradicional irradia la superficie de un lago, el rayo de ondas electromagnéticas se refleja con una dirección opuesta a la del satélite (retrodispersión). Por ello, al no recibir de vuelta ese rayo, la superficie aparece oscura en la imagen, y eso indica que allí hay agua. En cambio, el radar polarimétrico, al enviar rayos con distinto ángulo de polarización, recibirá información de la más leve dispersión que se produzca en esa superficie y, en consecuencia, será capaz de detectar si hay olas, y cuál es la altura de éstas. Estos radares también pueden brindar información biológica, por ejemplo, acerca de la evolución de los cultivos. "Estamos trabajando en el ciclo de vida de los juncos del Delta", afirma Depine. La idea es saber qué proporción de estos vegetales se han secado y cuántos ejemplares nuevos están creciendo. Estos radares también podrían monitorear desastres naturales, la agricultura, los bosques, los hielos, los recursos acuíferos y las zonas marítimas y costeras. En el caso de los hielos, el radar convencional no distingue las zonas de hielo delgado de las zonas de agua. En ingeniería forestal, el radar polarimétrico permite discriminar entre especies, controlar zonas taladas, detectar áreas incendiadas y conocer la edad de los árboles. En el monitoreo de terrenos inundados, los radares convencionales no distinguen bien la transición entre el agua y la costa, los polarimétricos permiten una mejor resolución. Con la información que aporta el radar, los investigadores producen imágenes con mayor cantidad de matices que con los radares tradicionales, pero, para interpretar esos datos, deben elaborar modelos y algoritmos específicos para cada una de las aplicaciones, ya sea el estudio de suelos, de cultivos o de las aguas. "Esto abre una salida laboral para graduados en física, matemáticos, biólogos y geólogos, pues se requiere un trabajo interdisciplinario", destaca Depine. Lo cierto es que la Unión Europea, los Estados Unidos y Canadá poseen radares polarimétricos pero no dan a conocer todos los estudios que realizan, para poder ofrecer el paquete tecnológico completo. De ahí la importancia de que en la Argentina se lleven a cabo estos estudios.
(*) Centro de Divulgación Científica - SEGB - FCEyN. Nota publicada en La Nación el 3 de diciembre de 2006.
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