La missió HydroGNSS de l’ESA publica dades per ampliar el nostre coneixement sobre el cicle de l’aigua a la Terra

La missió ‘Scout’ HydroGNSS Scout de l’Agència Espacial Europea (ESA), en la qual participa l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), ha completat la fase de posada en servei i ja es troba en plena fase d’operacions científiques. Es va llançar el novembre de 2025 per observar variables hidrològiques clau des de l’espai mitjançant la tècnica de reflectometria del sistema global de navegació per satèl·lit (GNSS-R). 

Després d’exhaustives proves i validació dels dos satèl·lits, els instruments i el segment terrestre, les dades de HydroGNSS es troben en lliure accés per a la comunitat científica i els usuaris de tot el món, fet que obre noves oportunitats per avançar en la nostra comprensió de la disponibilitat de l’aigua i els impactes del canvi climàtic al cicle de l’aigua de la Terra.

La missió capta els senyals de banda L transmesos per satèl·lits de navegació com el GPS i Galileu, el sistema GNSS civil europeu, després de la seva reflexió a la superfície terrestre. En comparar aquests senyals reflectits amb els rebuts directament dels satèl·lits de navegació, HydroGNSS pot obtenir informació sobre la humitat del sòl, les inundacions i els aiguamolls (aigües superficials), la dinàmica de congelació i descongelació, i la biomassa aèria, cosa que ajuda a comprendre millor els processos que donen forma al nostre planeta en constant canvi.

Durant els darrers vuit mesos, els equips de la missió, inclòs el format per investigadors de l’IEEC a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC), han avaluat acuradament el rendiment dels satèl·lits, han verificat els instruments i han calibrat els productes de dades per assegurar-se que compleixen els requisits de la missió. La finalització amb èxit de la posada en servei confirma que els satèl·lits i el segment terreny funcionen segons el que s’esperava i estan preparats per a les operacions de rutina.

“Després d’anys de treball intens preparant la missió, a la qual hem contribuït des del principi —concepció de la missió, suggeriment d’un nou mode d’observació d’alta resolució, avaluació científica i tècnica, així com el desenvolupament del producte d’inundació de la superfície—, ara estem entusiasmats de veure com es lliuren els resultats a la comunitat científica”, afirma Estel Cardellach, investigadora de l’IEEC a l’ICE-CSIC i pionera en l’estudi i desenvolupament de la tècnica de reflectometria GNSS.

“Estem convençuts que aquests conjunts de dades fomentaran nous avenços científics rellevants per a la hidrologia i el clima, alhora que serviran de suport en situacions d’emergència provocades per inundacions extremes”, afegeix.

Un equipo internacional liderado por investigadores del Dunlap Institute de la University of Toronto ha llevado a cabo la detección más temprana de una supernova de tipo Ia, y es que los científicos la han podido observar desde el mismo momento de su nacimiento. El estudio cuenta con la participación del investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y miembro del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) Lluís Galbany, y sus resultados se han publicado en la revista científica Nature Astronomy.

La supernova observada, denominada SN 2018aoz, es una supernova de tipo Ia que explotó el 29 de marzo de 2018. Las supernovas son explosiones estelares muy luminosas y energéticas, que tienen lugar al final de la vida de las estrellas. Entre ellas, las supernovas de tipo Ia son explosiones termonucleares de enanas blancas en sistemas binarios, y conforman la variedad de supernovas observadas más comúnmente. Son de vital importancia para comprender el origen de los metales y la acelerada expansión del universo. A pesar de su importancia, todavía quedan muchas preguntas pendientes de responder sobre sus orígenes, ya que los mecanismos de explosión de las supernovas de tipo Ia siguen siendo objeto de debate entre la comunidad científica.

“Presentem dues imatges per mostrar la capacitat de HydroGNSS per detectar aigua superficial a alta resolució, incloent-hi sota les cobertes vegetals.

Conèixer la presència o absència d’aigua sota les cobertes forestals és important per ajudar a fer el seguiment del gas metà”, afirma Weiqiang Li, investigador de l’ICE-CSIC i de l’IEEC. 

La imatge de l’esquerra mostra mesures del canal coherent de HydroGNSS, una eina clau de la missió, que utilitza el comportament dels senyals GNSS reflectits per identificar superfícies d’aigua.

Les dades es recopilen al llarg de les trajectòries dels satèl·lits a una resolució de 300 m, i les observacions dels dos satèl·lits es combinen al llarg del temps per obtenir una imatge més completa.

L’imatge de la dreta mostra un mapa global d’inundacions generat mitjançant dades de radar en banda C de Sentinel-1 sobre la mateixa regió. A diferència del GNSS-R, els senyals de radar poden tenir dificultats per detectar aigua sota una vegetació densa. «Aquest és un exemple de quanta més informació es pot obtenir mitjançant GNSS-R que no es pot aconseguir amb altres tècniques», afegeix Weiqiang Li.

Per tant, HydroGNSS ofereix una nova manera d’observar els aiguamolls amagats sota les cobertes forestals, ajudant a millorar les estimacions d’aquests ecosistemes tan importants i el seu paper en el cicle global del carboni.

HydroGNSS és la primera missió Scout de l’ESA desenvolupada en el marc del programa FutureEO d’Observació de la Terra i exemplifica l’enfocament del New Space. El programa Scout permet desenvolupar i demostrar de manera ràpida i rendible conceptes de missió innovadors i tecnologies satelitals emergents.

Mitjançant aquest enfocament, la missió va ser desenvolupada per a l’ESA per l’empresa Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL), que va dissenyar, construir i ara opera els dos satèl·lits. SSTL va desenvolupar un instrument avançat capaç d’aprofitar múltiples constel·lacions, freqüències i polaritzacions GNSS per proporcionar observacions ambientals millorades sobre la humitat del sòl, les inundacions i els aiguamolls, les condicions estacionals de congelació i descongelació, i la vegetació, la qual cosa dona suport a la investigació sobre el cicle global de l’aigua i la seva resposta al canvi climàtic.

Centres de recerca i universitats han treballat conjuntament amb SSTL, com ara l’IEEC, l’ICE-CSIC, la Universitat Sapienza i la Universitat Tor Vergata de Roma, l’Institut Meteorològic Finès, l’Institut de Física Aplicada «Nello Carrara» (IFAC-CNR), el Centre Nacional d’Oceanografia (NOC), la Universitat de Nottingham i la Universitat Tècnica de Viena.