La informática en el borde espacial para acelerar los conocimientos sobre la observación de la Tierra
Capaces de capturar imágenes de alta definición del aire, la tierra y el mar en una amplia gama de espectros visibles y electromagnéticos, los satélites de observación de la Tierra (EO, por sus siglas en inglés) recopilan una gran cantidad de datos. Aunque esto ayudaría a vigilar los incendios forestales, realizar un seguimiento de la meteorología, gestionar la agricultura y mucho más, la información deseada queda sepultada bajo enormes cantidades de datos sin procesar. «Antes de que los datos de la EO puedan procesarse, deben enviarse desde el satélite en el espacio de vuelta a tierra, lo que puede llevar horas», explica Adèle Hankache, especialista en microservicios y arquitectura nativa en la nube en Thales Alenia Space(se abrirá en una nueva ventana) (Francia). Esta latencia en la transmisión crea cuellos de botella que intensifican la competencia por el ancho de banda de descarga y limitan nuestra capacidad para aprovechar los datos satelitales. Aquí es donde entra en juego el proyecto ORCHIDE(se abrirá en una nueva ventana). Aprovechando un método conocido como «space edge computing» (informática en el borde espacial), el equipo del proyecto —un consorcio formado por cuatro socios de Francia, Polonia y Rumanía— se propuso aliviar el cuello de botella de la EO procesando los datos a bordo de los satélites a medida que se recogen. «Al procesar los datos directamente en el espacio, podemos reducir la cantidad de datos que se transmiten a la Tierra y mejorar los tiempos de respuesta para aquellas aplicaciones en las que el tiempo es un factor crítico, al tiempo que reforzamos la autonomía tecnológica y la competitividad de Europa en el sector espacial», afirma Hankache, coordinadora del proyecto.
Diseño ligero, seguro y unikernel
El núcleo del proyecto es una plataforma de orquestación a bordo, basada en inteligencia artificial (IA), para el procesamiento autónomo, seguro y energéticamente eficiente de los datos en órbita. El sistema se basa en un unikernel y es compatible con los sistemas operativos ligeros que son cada vez más habituales a medida que los satélites se convierten en dispositivos polivalentes definidos por «software». «Dado que nuestra plataforma es independiente del "software" y el "hardware", funciona al margen de las tecnologías subyacentes y, por lo tanto, es compatible con plataformas heterogéneas, tanto de borde como espaciales», señala Hankache. En tierra, los desarrolladores utilizan el kit de desarrollo de "software" (SDK, por sus siglas en inglés) del proyecto, un conjunto de herramientas de diagnóstico y de aplicaciones, para desarrollar, empaquetar y preparar sus aplicaciones para su ejecución a bordo de los satélites. Estas herramientas también pueden compartirse a través de un mercado de aplicaciones. En el proyecto se ha desarrollado un entorno de simulación que permite probar y validar el sistema a bordo y las aplicaciones de los usuarios finales antes de su despliegue, lo que reduce los riesgos de desarrollo y facilita aún más la adopción de tecnologías de informática en el borde espacial.
Servicios de EO más eficientes y con mayor capacidad de respuesta
Desde la vigilancia marítima hasta la detección de incendios y en la nube, una vez desplegada, la plataforma de orquestación puede dar soporte a cualquier caso de uso empaquetado y preparado con su SDK. Diseñada para ser segura desde el primer momento, la plataforma de ORCHIDE gestiona de forma dinámica los servicios, los recursos a bordo y las prioridades de las tareas. Los datos de imagen en bruto se procesan mientras aún se encuentran en el satélite, y solo se envían a tierra los resultados significativos, lo que mejora drásticamente la velocidad a la que se pueden proporcionar los datos analíticos. «Nuestra plataforma hace que los sistemas y servicios satelitales sean más eficientes y con mayor capacidad de respuesta, lo cual es importante en especial para las misiones de vigilancia medioambiental y de respuesta a emergencias, en las que el tiempo es un factor crucial», concluye Hankache. El proyecto ORCHIDE concluyó en mayo de 2026. Desde entonces, se han incorporado nuevos socios al consorcio para seguir desarrollando los resultados clave del proyecto en el marco del proyecto ORION, financiado con fondos europeos.
