Convierte tu teléfono en una herramienta de monitoreo espacial

Una aplicación de Android recientemente lanzada convertirá tu teléfono inteligente en un instrumento para la ciencia colaborativa. Déjalo junto a tu ventana todas las noches con el navegador por satélite activado y tu teléfono registrará pequeñas variaciones en las señales de los satélites, recopilando datos para el análisis de aprendizaje automático de la meteorología y los patrones del clima espacial.

La aplicación CAMALIOT, desarrollada a través del Programa de Apoyo e Innovación de Navegación (NAVISP) de la ESA con el apoyo del Centro de Apoyo Científico GNSS de la Agencia, es adecuada para más de 50 modelos en el mercado de teléfonos inteligentes que vienen equipados con receptores de navegación satelital de doble frecuencia.

Además de ayudar a crear nuevos modelos de pronóstico del tiempo en la Tierra y el espacio, los participantes también tienen la oportunidad de ganar premios, incluidos nuevos teléfonos y cupones de Amazon. Esta campaña de ‘Ciencia Ciudadana’ de cuatro meses se extenderá hasta finales de Julio.

“Los sistemas globales de navegación por satélite como el europeo Galileo han revolucionado la vida cotidiana”, explica Vicente Navarro, Ingeniero de Navegación de la ESA.

“Y las señales moduladas con precisión generadas continuamente por las docenas de satélites GNSS en órbita también están demostrando ser un recurso valioso para la ciencia, cada vez más empleado para estudiar la atmósfera, los océanos y los entornos superficiales de la Tierra. Nuestro Centro de apoyo a la ciencia GNSS se creó para ayudar a respaldar esta tendencia”.

Por ejemplo, decenas de miles de estaciones GNSS permanentes registran continuamente datos de navegación por satélite. A medida que las señales del satélite viajan a la Tierra, se modifican por la cantidad de vapor de agua en la atmósfera inferior, lo que ayuda a pronosticar las lluvias en particular.

Las señales de navegación por satélite también sufren retrasos y desvanecimientos, conocidos como «centelleo», a medida que pasan a través de parches de plasma irregulares en la Ionosfera. Esta capa atmosférica superior cargada eléctricamente cambia continuamente, influenciada por la actividad solar, las condiciones geomagnéticas y la hora local del día. Los receptores de navegación por satélite de doble frecuencia pueden compensar este efecto comparando sus dos frecuencias.

Vicente agrega: “La combinación de los receptores de teléfonos inteligentes de doble banda de Galileo y el soporte de Android para la grabación de datos GNSS sin procesar es lo que abrió la posibilidad de complementar los datos de estas estaciones GNSS fijas con decenas de millones de teléfonos inteligentes, aumentando enormemente nuestra densidad de cobertura. Nos inspiramos en la famosa iniciativa ‘SETI@home‘, donde las computadoras portátiles domésticas ayudan a buscar señales de vida extraterrestre”.

Los resultados pueden luego someterse a un enfoque de aprendizaje automático de ‘Big Data’, buscando patrones nunca antes vistos en el clima tanto de la Tierra como del espacio.

Vicente explica: “Este es nuestro primer paso para ampliar la adquisición de datos GNSS utilizando un enfoque de fusión de datos de ‘Internet de las cosas’, empleando fuentes novedosas como sensores fijos y drones, así como teléfonos inteligentes. También es posible una amplia gama de otras aplicaciones para el sistema, incluida la mejora del rendimiento de los sistemas GNSS”.

Conocido formalmente como el proyecto ‘Aplicación de tecnología de aprendizaje automático para la fusión de datos GNSS IoT’, CAMALIOT está dirigido por un consorcio liderado por ETH Zurich (ETHZ) en colaboración con el Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA).

“El esfuerzo de CAMALIOT se basó en el Elemento 1 de nuestro programa de investigación NAVISP, que estimuló la innovación en la navegación por satélite”, comenta Pierluigi Mancini, Director del programa NAVISP de la ESA.

Acerca de NAVISP

Muchos de los expertos que diseñaron y supervisaron el sistema de navegación por satélite Galileo ahora apoyan a empresas europeas de vanguardia en el desarrollo de nuevas tecnologías y servicios de navegación. El resultado es el Programa de Innovación y Apoyo a la Navegación de la ESA, NAVISP.

NAVISP está investigando todo tipo de ideas inteligentes sobre el futuro de la navegación: formas de mejorar la navegación por satélite, sistemas de posicionamiento alternativos y nuevos servicios y aplicaciones de navegación.

Trabajando en asociación con la industria y los investigadores europeos, hasta el momento se han iniciado más de 200 proyectos NAVISP.

Inventando el futuro de la Navegación. Crédito: ESA – European Space Agency.

Fuente: ESA – European Space Agency.

Artículo original: ‘Turn your phone into a space monitoring tool‘. Marzo 22, 2022.

Material relacionado

El Programa ‘Globe Observer’ de Ciencia Ciudadana de la NASA

Crédito: NASA Globe Observer.

GLOBE Observer (Observador del Mundo) es una red internacional de científicos ciudadanos y científicos que trabajan juntos para aprender más sobre nuestro entorno compartido y el clima cambiante. Para participar, simplemente descargue la  aplicación GLOBE Observer  y envíe observaciones periódicas.

El Programa de Observadores GLOBE actualmente acepta observaciones de nubes, hábitat de mosquitos y cobertura terrestre. En Agosto de 2017, ‘GLOBE Observer’ aceptó mediciones de temperatura del aire para el eclipse solar. (El eclipse solar ocurrió el lunes 21 de agosto de 2017).

La página de ‘Globe Observer’ de Ciencia Ciudadana, contiene toda la información:

 CrowdMag App

En el proyecto CrowdMag de NOAA, exploramos si los magnetómetros digitales incorporados en los teléfonos inteligentes móviles modernos pueden usarse como instrumentos científicos. Con las aplicaciones móviles de CrowdMag, los teléfonos de todo el mundo pueden enviar datos de magnetómetros a nuestro grupo de investigación. En nuestro servidor, verificamos la calidad de los datos magnéticos y los compartimos con el público como mapas y gráficos agregados. 

Uso de teléfonos móviles como veletas meteorológicas espaciales

Los magnetómetros han convertido los teléfonos móviles en brújulas, que son sensibles a las tormentas geomagnéticas. 
Crédito:
 Larry O’Hanlon
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Tu teléfono inteligente puede detectar el clima espacial e incluso desorientarse un poco, según Odenwald. Él probó cómo las tormentas geomagnéticas afectan los sensores magnéticos en los teléfonos celulares. La investigación sugiere que las aplicaciones que se están desarrollando para usar magnetómetros de celulares para identificar ubicaciones podrían ser susceptibles a errores de clima espacial. Por otro lado, millones de teléfonos que detectan cambios en el campo magnético de la Tierra podrían potencialmente crear un vasto observatorio. Esto ayudaría a los científicos a comprender estas tormentas geomagnéticas.

El paper correspondiente a este estudio es:

Odenwald, S. 2019. Smartphone Sensors for Citizen Science Applications:
Radioactivity and Magnetism. Citizen Science: Theory and Practice, 4(1):
18, pp. 1–15. DOI: https://doi.org/10.5334/cstp.158

Sobre las aplicaciones digitales para la Ciencia Ciudadana

Lemmens, R., Antoniou, V., Hummer, P., Potsiou, C. (2021). Citizen Science in the Digital World of Apps. In: , et al. The Science of Citizen Science. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-58278-4_23

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