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SENSORES HIPERESPECTRALES


Los ojos que ven lo Invisible

Son los reproductores de imágenes hiperespectrales en bandas de luz que los seres humanos no pueden percibir. Ellos están cambiando la forma de análisis de los satélites del mundo, y muy pronto estarán a bordo de aviones no tripulados.

Las abejas pueden ver lo que no se ve. Sus ojos están acostumbrados a ver en ultravioleta, ya que las flores han evolucionado en coloridos patrones visibles sólo en UV para atraer su atención.

La visión de estos insectos es sólo un ejemplo de lo que está más allá de los límites de nuestros ojos. En bandas más allá de nuestra visión, hay una gran cantidad de datos que se pueden utilizar para identificar objetos. Es una nueva generación de sensores elaborados por el hombre, como el ojo de una abeja, llevando la información a un rango del espectro donde una cámara u ojo no pueden ver.

En lugar de UV, los sensores hiperespectrales utilizan reflexiones de cientos de bandas en el rango infrarrojo del espectro electromagnético. Mientras las cámaras (y ojos) identifican blancos por su forma o por contrastes de luz y oscuridad, los escáneres hiperespectrales pueden recoger reflexiones en diferentes longitudes de onda IR y determinar automáticamente el material de que esta hecho el blanco.

"toma baja energía", dice Lesley Foster, director de Soluciones para Misiones Espaciales con Satélites Medianos de Raytheon. "En lugar de resolución espacial, se obtendrá una resolución espectral". Cada material ofrece una reflexión en una determinada banda. Este sensor recopila cientos de longitudes de onda para determinar el material de interés".
Esta tecnología, desarrollada para su uso espacial, ahora está siendo utilizada en aviones no tripulados. En la Exposición Aérea de París, la Fuerza Aérea de Estados Unidos anunció un programa para el primer sensor aéreo táctico de campo hiperespectral. Ingenieros de Raytheon han equipado un vehículo aéreo no tripulado Predator con un sensor que puede ofrecer imágenes hiperespectrales para los usuarios sobre el terreno en tiempo real.

SENSORES HIPERESPECTRALES


¿Cómo funciona?
Cuando la luz se refleja en los materiales, produce una huella química específica exclusiva de ese material. Si la huella esta incluida en la base de datos de materiales, un solo píxel puede proporcionar información suficiente para identificar una sustancia. La precisión depende a menudo del tamaño del archivo de huellas ; por ejemplo, puede diferenciarse pintura militar en un vehículo blindado de pintura comercial utilizado en vehículos civiles.
Si desea saber por qué los militares están tan interesados en esto, hay que considerar la posibilidad del camuflaje. Si hay una red verde cubriendo un vehículo blindado escondido en una selva, es muy probable que los ojos humanos no pueden verlo. Pero un sensor hiperespectral ve ese material como un maquillaje, no por su color. Podría detectar la red debido a la diferencia en la reflexión que existe entre materiales naturales y artificiales.
Foster dice que las bandas infrarrojas, infrarroja cercana y onda corta son las mejores en distinguir entre lo natural de un terreno y objetos artificiales. Otros usos de estas bandas pueden ser encontrar áreas de tierra removida, que ayudaría a encontrar túneles y artefactos explosivos ocultos por el contenido de humedad del suelo. En respuesta a los desastres, los sensores hiperespectrales podrían determinar qué zonas han sido inundadas, rastrear la difusión de materiales peligrosos derramados en otras. Sensores IR de onda larga podrían utilizarse para determinar efluentes, nubes tóxicas por tanto podría resultar útil en la vigilancia del medio ambiente, o para asegurarse de que los socios de tratados internacionales mantengan su palabra.


 
¿Qué significa?
Raytheon allanó el camino a los sensores hiperespectrales con su exitosa implementación de Artemisa, un avanzado espectrómetro de uso militar. El laboratorio de investigación de Fuerza Aérea de Estados Unidos voló el sensor en un satélite hace un año. Satisfecho con la prueba, el Comando Espacial de la Fuerza Aérea asumió el control del sensor en junio de 2010; Raytheon dice que procesa 100 imágenes al mes.
Ahora también, con la Fuerza Aérea, Raytheon comenzará un programa para la implementación en naves no tripuladas. Habrá que adaptar la tecnología espacial al sistema de vuelo de estas naves  con una óptica más grande para recopilar suficientes fotones y corregir las perturbaciones atmosféricas, dice Foster. Pero la recompensa puede ser un dramático cambio en la forma en que se utilizan los UAVs. La Agencia de Protección Ambiental podría monitorear las emisiones industriales, los agricultores podrían supervisar el estado de sus cultivos, la policía podría buscar campos clandestinos de marihuana y las patrullas fronterizas podrían buscar túneles de contrabando a través de la frontera. En el futuro, ocultarse no será suficiente para esta tecnología.
Fuente: Mecánica Popular


 
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