Puebla -El Popocatépetl es un volcán activo con un semáforo de alerta que no ha bajado de color Amarillo desde 1994. Cualquier incremento en su actividad pone en riesgo directo a varios municipios de Puebla y estados vecinos.
La información que se pueda obtener acerca de la actividad volcánica es vital para agilizar una posible evacuación de más de 100 mil personas que viven cerca del Popocatépetl; un indicador clave es el comportamiento de las nubes de ceniza volcánica que exhala el coloso.
En respuesta, un grupo multidisciplinario de la Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla (UPAEP), encabezado por el doctor Héctor Simón Vargas Martínez, planteó construir y poner en órbita un nanosatélite capaz de fotografiar desde el espacio los patrones de comportamiento de las nubes de ceniza que exhala el volcán.
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El proyecto ganó el premio “KiboCUBE” convocado en 2021 por la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) y la Oficina de Asuntos del Espacio Exterior de la Organización de Naciones Unidas (UNOOSA-ONU), para desarrollar satélites en forma de cubo de 10 centímetros por lado. Los proyectos ganadores se pondrían en órbita desde el Módulo Experimental Japonés (JEM) “Kibo”, instalado en la Estación Espacial Internacional (EEI).
El viaje del Gxiba-1
Ahí comenzó a gestarse el nanosatélite Gxiba, que significa “universo” en zapoteco. Para desarrollarlo, la UPAEP lanzó una convocatoria abierta que no se limitó a los estudiantes de la Ingeniería Aeroespacial que se imparte en la institución, sino a jóvenes de otras ingenierías como la de Software, Mecatrónica o Industrial.
Lo mismo llegaron estudiantes de primero que de último semestre, algunos de los cuales habían participado en el desarrollo del nanosatélite que puso en órbita la UPAEP en 2019: el AztechSat-1.
El equipo quedó conformado por más de 30 estudiantes y siete profesores y las pruebas finales del Gxiba-1 se llevaron a cabo en el Laboratorio Nacional Aeroespacial de la Universidad Nacional Autónoma de México, en Juriquilla, Querétaro.
Tras comprobar que cumplía los requerimientos pedidos por la JAXA, el doctor Héctor Vargas, como director científico del proyecto, acompañado del alumno Iván Ortiz, viajaron a Japón para entregarlo. Los representantes de la universidad poblana estuvieron una semana en Japón revisando que funcionaran los protocolos de operación del nanosatélite, que tenía programado su viaje al espacio para finales de octubre.
Tras un lanzamiento exitoso, el 29 de octubre, la cápsula que contenía el nanosatélite se emparejó con la Estación Espacial Internacional.
“Lo atrapan con el brazo robótico manipulado por los astronautas. Después, abren la cápsula y entran los astronautas para bajar todos los suministros que van en esa cápsula. Además de otros proyectos, dentro está el satélite que nosotros mandamos, el Gxiba”, comenta el doctor Vargas Martínez en entrevista con La Silla Rota.
El Gxiba-1 será lanzado al espacio en enero o febrero de 2026; ahí, iniciará una órbita descendente que durará aproximadamente un año y medio y culminará cuando el nanosatélite entre en contacto con la atmósfera terrestre, donde se desintegrará.
El vigía del Popocatépetl
En sus momentos de mayor actividad, como el registrado en mayo de 2023, el Organismo Operador de los Servicios de Limpia de la ciudad de Puebla recogía diariamente hasta 15 toneladas de ceniza expulsada por el Popocatépetl.
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“La misión principal del Gxiba es tomar fotografías, sobre todo de la dispersión de cenizas del volcán. Tiene una cámara que trabaja en lo visible, solamente cuando hay luz podemos tomar fotos. No se requiere de alta resolución porque lo que nos interesa es ver la mancha de ceniza. Es suficiente con esta cámara”, explica el académico.
“Esta información, como imagen, la bajamos a la estación Terrena de la UPAEP. Procesamos la imagen, lo que significa que vemos realmente cuál es la esa dispersión y cuánto abarca en el territorio de Puebla o inclusive hasta Veracruz, Hidalgo y la Ciudad de México”, abunda Héctor Vargas. Después, los datos son enviados al Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred), donde también se realiza un monitoreo de la actividad volcánica a través de una red de sensores.
El Cenapred es el encargado de cambiar la alerta volcánica, lo que determina si es necesario evacuar a las comunidades cercanas al volcán. Desde hace tres décadas el semáforo de Alerta Volcánica oscila entre Amarillo y Rojo, en este último caso, la evacuación es obligatoria.
El nanosatélite realizará una órbita alrededor de la Tierra cada 90 minutos pero “Como el mundo está girando y están girando las órbitas, realmente lo tenemos arriba de México unas tres veces a la semana”, explica el doctor Vargas.
La UPAEP tiene un programa de monitoreo y exploración de volcanes activos desde el año 2014 y desde el 2015 surgió la idea del Gxiba, cuando Andrés Martínez, de la NASA, vino a inaugurar la carrera de ingeniería aeroespacial. Se llama Gxiba-1 porque planean construir un segundo nanosatélite que se dedique a monitorear la ebullición del del volcán con una cámara multiespectral o hiperspectral con capacidad para tomar fotografías que capten las moléculas de dióxido de carbono y dióxido de azufre, elementos importantes en el comportamiento interno del volcán. Este esfuerzo es parte del proyecto MEVA (Monitoreo y Exploración de Volcanes Activos), donde la UPAEP colabora con la Agencia Espacial Mexicana (AEM).
De vuelta al espacio
En 2019, la UPAEP contó con el apoyo de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio de Estados Unidos (NASA por sus siglas en inglés) para poner en órbita el nanosatélite AztechSat-1. Al respecto, el doctor Héctor Vargas señala: “El AztechSat probó que no hay que esperar a que el satélite pase por encima de nosotros para bajar la información, ya que se puede comunicar con una constelación (de satélites) y puede transferir los datos de su misión en cualquier momento de su órbita. Esa tecnología que generamos con el AztechSAt, la utilizamos ahora”.
Esto significa que el nuevo nanosatélite sólo necesita pasar por encima del estado de Puebla para retratar la actividad de la ceniza volcánica, pero puede enviar las imágenes recabadas aunque se encuentre en cualquier otro punto del planeta por medio de la constelación de satélites de Iridium, una red de más de 60 satélites en órbita baja de los que depende gran parte de las telecomunicaciones.
El doctor Vargas no es nuevo en esta área, inició su andar en la industria aeroespacial en 1992, cuando participó en la fabricación del primer microsatélite mexicano: el Satex. “Desafortunadamente no se terminó el satélite por diferentes razones, pero de ahí siguieron las iniciativas para crear la Agencia Espacial Mexicana”, recuerda.
“En México ya tenemos cinco clústeres importantes de industria aeroespacial. Entonces comprendimos que necesitamos capacitar a los jóvenes para para para aprovechar esta industria y en 2014 nace la idea de proponer un programa aeroespacial para esta industria en la universidad”, agrega el académico.
Señala que para desarrollar los proyectos aeroespaciales no se requiere a gente de una, sino de varias disciplinas como mecánica, electrónica y cómputo. “Ya tenemos otros proyectos como cohetes o aerodiseño, que es diseño de aeronaves. También tenemos Rovers de exploración lunar y ya se ganó el primer concurso del Congreso Nacional de Mecatrónica”.
Cuestionado sobre los principales obstáculos que tuvo el proyecto, Héctor Vargas no duda en señalar la dificultad para enseñar a los jóvenes a trabajar en equipo: “resolver la comunicación entre las personas, resolver estas habilidades blandas que la misma industria ya está pidiendo. Los chavos necesitan ser más empáticos con sus compañeros, hacer más sinergia con estos grupos de trabajo. Las capacidades las tienen, pero luego les cuesta esta integración”.
Otro de los objetivos es apoyar a los egresados para que inicien con sus propias empresas. “Derivado del primer proyecto, del AstechSat-1 se generaron tres empresas. Una se dedica a las tarjetas electrónicas de grado espacial, otra a la integración de estos elementos para para ensamblar satélites y la otra a la parte de las estructuras”.
En busca de la “soberanía tecnológica”
Héctor Vargas destaca el apoyo que ha brindado el actual gobierno federal al desarrollo de proyectos aeroespaciales, principalmente del Instituto Politécnico Nacional (IPN) y de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) para construir satélites de observación de la Tierra.
Sobre la posibilidad de tener una industria aeroespacial mexicana autosustentable, señala la fabricación de semiconductores como una de los principales problemas, el cual se resolverá con la puesta en marcha del Centro Nacional de Diseño de Semiconductores “Kutsari”, otro proyecto del gobierno federal que se ubicará en Puebla.
“Claro, vamos a empezar con un cierto nivel de circuitos integrados, pero así es posible resolver el problema de la estructura, de la integración”, explica el doctor Vargas, ya que no todos los componentes que utilizan sus creaciones tienen que ser de nueva generación y pone como ejemplo el primer Rover que envió la NASA a Marte, el cual era operado por una construida en 1960.
Uno de los objetivos a corto plazo de los responsables de estos proyectos es acercarlo a los estudiantes de preparatoria, en especial de las prepas de la UPAEP, para incitarlos a ingresar a la Ingeniería Aeroespacial.
“A estos chavos de prepa, ¿Qué tanto les interesa la ciencia? Es un poco difícil, por eso por eso queremos bajar estos proyectos.
Van a entender realmente cómo la ciencia viaja a esta parte tecnológica para aplicar y resolver una necesidad”. “Lo primero es crear esta motivación, decirle a los jóvenes que es posible”, concluye.