La misión NISAR ayudará a mapear los cultivos y rastrear su crecimiento durante la temporada de crecimiento. Los satélites utilizan radares de apertura sintética para observar pequeñas áreas de tierras agrícolas y monitorear tendencias en áreas extensas, recopilando datos que sirvan de base para la toma de decisiones agrícolas.
El satélite NISAR revolucionará la agricultura mundial al proporcionar datos de radar de humedad del suelo y cultivos de alta resolución y frecuentemente actualizados. Este avance permitirá a los agricultores y a los responsables de la formulación de políticas optimizar los planes de cultivo, el riego y la asignación de recursos con una precisión sin precedentes. A diferencia de los satélites tradicionales, el radar de doble frecuencia de NISAR puede penetrar las nubes y las copas de los cultivos para proporcionar información sobre la biomasa, la humedad del suelo y la salud de las plantas.
El satélite NISAR (radar de apertura sintética NASA-ISRO) lanzado este año proporcionará un poderoso flujo de datos para ayudar a los agricultores de los Estados Unidos y de todo el mundo. Desarrollada conjuntamente por la NASA y la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO), la misión rastreará el crecimiento de los cultivos desde la siembra hasta la cosecha, proporcionando información importante para ayudar a los agricultores a optimizar los planes de siembra, mejorar el riego y aprovechar al máximo su tiempo.
Equipado con un radar de apertura sintética, NISAR analizará las propiedades físicas de los cultivos y medirá la humedad de las plantas y del suelo. Si bien tiene la precisión para monitorear pequeñas parcelas de tierra agrícola, su mayor ventaja es su capacidad para cubrir áreas agrícolas con frecuencia y a gran escala.
El satélite capturará imágenes de casi todas las masas terrestres de la Tierra dos veces cada 12 días, con una resolución capaz de detectar parches tan pequeños como 30 pies (10 metros) de ancho. Este nivel de detalle permitirá a los usuarios realizar un seguimiento de los cambios semanales en granjas individuales o acercarse para ver las tendencias en toda una región. Esta perspectiva integral es valiosa para los formuladores de políticas y administradores agrícolas que toman decisiones sobre la producción de cultivos y la asignación de recursos.
Por ejemplo, utilizando los datos de NISAR, los responsables de la formulación de políticas pueden estimar cuándo se plantarán plántulas de arroz en un área y realizar un seguimiento de su altura y floración a lo largo de la temporada, al mismo tiempo que monitorean la humedad de las plántulas y los arrozales a lo largo del tiempo. Los cultivos insalubres o los campos de arroz más secos pueden indicar la necesidad de cambios en las estrategias de gestión.
"Se trata de planificación y optimización de recursos, y cuando se trata de cultivos, el momento oportuno es muy importante: ¿cuándo es el mejor momento para plantar semillas? ¿Cuándo es el mejor momento para regar?" dijo Narendra Das, miembro del equipo científico de NISAR e investigador de ingeniería agrícola en la Universidad Estatal de Michigan en East Lansing. "Ese es el quid de todo el juego".
NISAR se lanzará este año desde el Centro Espacial Satish Dhawan de la Organización de Investigación Espacial de la India en la costa sureste de la India. Una vez puesto en funcionamiento, proporcionará aproximadamente 80 TB de productos de datos cada día a investigadores y usuarios en muchos campos, incluida la agricultura.
Los satélites se han utilizado para el seguimiento de cultivos a gran escala durante décadas. Debido a que las microondas pueden atravesar las nubes, el radar es mejor para observar cultivos durante la temporada de lluvias que otras tecnologías como las imágenes térmicas y ópticas. El satélite NISAR será el primer satélite de radar que utilizará dos frecuencias (banda L y banda S), lo que le permitirá observar una gama más amplia de características de la superficie que un solo instrumento que utilice una frecuencia.
Las microondas emitidas por el radar de la misión podrán penetrar la cubierta vegetal de cultivos como el maíz, el arroz y el trigo y luego rebotar en el sensor desde los tallos de las plantas, el suelo o el agua que se encuentran debajo. Estos datos permiten a los usuarios estimar la masa de materia vegetal (biomasa) en el suelo en un área. Al interpretar los datos a lo largo del tiempo y combinarlos con imágenes ópticas, los usuarios podrán diferenciar los tipos de cultivos según los patrones de crecimiento.
Además, el radar de NISAR medirá los cambios en la polarización (o direcciones vertical y horizontal) de la señal después de que rebote en la superficie de la Tierra y regrese al satélite. Esto permitirá una técnica llamada polarimetría, que cuando se aplica a los datos ayudará a identificar cultivos y estimar su rendimiento con mayor precisión.
"Otro superpoder de NISAR es que cuando sus mediciones se combinan con observaciones satelitales tradicionales, especialmente índices de salud de la vegetación, mejorarán enormemente la información sobre los cultivos", añadió Brad Doorn, quien supervisa los programas de investigación agrícola y de recursos hídricos de la NASA.
Los datos de alta resolución proporcionados por el satélite NISAR se pueden utilizar para pronósticos de productividad agrícola, mostrando qué cultivos están creciendo y en qué medida.
"Al gobierno indio - o cualquier gobierno del mundo - le gustaría conocer las estimaciones de superficie de cultivo y rendimiento de una manera muy precisa. Los datos de series temporales altamente repetitivos de NISAR serán muy, muy útiles", dijo Bimal Kumar Bhattacharya, jefe de aplicaciones agrícolas en el Centro de Aplicaciones Espaciales de ISRO en Ahmedabad.
Los satélites NISAR también pueden ayudar a los agricultores a medir el contenido de agua en el suelo y la vegetación. En términos generales, los suelos más húmedos tienden a devolver más señales y aparecen más brillantes en las imágenes de radar que los suelos más secos. Existe una relación similar para la humedad de las plantas.
Estas capacidades significan que NISAR puede estimar el contenido de humedad de los cultivos durante la temporada de crecimiento, ayudando a determinar si los cultivos sufren escasez de agua, y también puede estimar la humedad del suelo utilizando señales dispersas desde el suelo.
Los datos sobre la humedad del suelo tienen el potencial de informar a la agricultura y a los administradores del agua sobre cómo responden las tierras agrícolas a las olas de calor o sequías, y con qué rapidez las tierras agrícolas absorben agua y se secan después de la lluvia, información que podría respaldar la planificación del riego.
"Los administradores de recursos que piensen en la seguridad alimentaria y en el destino de los recursos podrán utilizar este tipo de datos para obtener una visión holística de toda la región", dijo Rowena Lohman, investigadora de geociencias de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, y líder de humedad del suelo en el equipo científico de NISAR.
El satélite NASA-ISRO de radar de apertura sintética (NISAR) es una misión innovadora de observación de la Tierra y marca la primera colaboración entre la NASA e ISRO en hardware de vuelo. Diseñado para monitorear los cambios en las superficies terrestres y de hielo de la Tierra con una precisión incomparable, NISAR cuenta con un radar de doble frecuencia de banda L y banda S para capturar imágenes detalladas de cambios ambientales, desastres naturales e impactos climáticos.
El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA lidera la parte estadounidense del programa, proporcionando el radar de apertura sintética de banda L, la antena reflectora del radar, el brazo desplegable, el subsistema de comunicaciones de alta velocidad, el receptor GPS, el registrador de estado sólido y el subsistema de datos de carga útil. El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA gestiona la red del espacio cercano, que recibirá datos en banda L.
El Centro de Aplicaciones Espaciales de ISRO desarrolló el radar de apertura sintética de banda S y el Centro de Satélites URRao proporcionó el bus de la nave espacial. La misión se lanzará desde el vehículo de lanzamiento del Centro Espacial Vikram Sarabhai y los servicios de lanzamiento se llevarán a cabo desde el Centro Espacial Satish Dhawan. Después de entrar en órbita, será gestionado y operado por la Red de Comando, Seguimiento y Telemetría de la Organización de Investigación Espacial de la India (ISTRAC), y el Centro Nacional de Teledetección (NRSC) será responsable de la recepción y distribución de datos en banda S.
Al combinar las tecnologías de radar avanzadas de las dos agencias, NISAR proporcionará información valiosa sobre los cambios en la superficie de la Tierra para respaldar la respuesta a desastres, el monitoreo ambiental y la investigación climática.
Compilado de /ScitechDaily