Observar la Tierra desde el espacio ya no consiste únicamente en construir satélites y obtener imágenes. La creciente cantidad de instrumentos orbitales y el aumento de su resolución están generando un segundo desafío tecnológico: almacenar, procesar y convertir en conocimiento las enormes cantidades de información que regresan desde el espacio.

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha adjudicado a OVHcloud y CGI un contrato de 30 meses para desarrollar Digital EO, una nueva infraestructura destinada a almacenar, procesar y explotar los datos europeos de observación de la Tierra, según ha informado Reuters.

La escala prevista permite comprender el desafío: la ESA espera que el volumen de información de observación terrestre supere los 500 petabytes en 2035. Son 500 millones de gigabytes de datos procedentes de una actividad espacial que genera información de manera prácticamente continua.

Los satélites están creando un gigantesco problema de datos

Los satélites de observación terrestre pueden proporcionar información sobre temperatura, vegetación, océanos, contaminación atmosférica, incendios, hielo, agricultura, expansión urbana y numerosos fenómenos naturales.

Cada nueva generación incorpora sensores más avanzados y produce información con mayor resolución espacial, temporal o espectral. El resultado es un crecimiento continuo del volumen que debe transmitirse, catalogarse, conservarse y analizarse.

El problema deja así de ser exclusivamente aeroespacial. Una vez diseñado, construido y lanzado el satélite aparece una infraestructura paralela en tierra formada por redes de comunicaciones, sistemas de almacenamiento y grandes capacidades de computación.

Digital EO no será simplemente un enorme archivo

El proyecto europeo pretende ir más allá del almacenamiento. Digital EO combinará capacidad de computación, almacenamiento, conectividad y herramientas de inteligencia artificial para que investigadores, administraciones y empresas puedan trabajar directamente con los datos.

OVHcloud proporcionará los recursos de computación, almacenamiento y red, mientras CGI asumirá la arquitectura e integración del sistema. Reuters señala que la infraestructura se desplegará en Italia, Francia y Alemania, con operaciones de soporte desde Polonia.

El objetivo consiste también en conectar esta plataforma con infraestructuras nacionales y europeas ya existentes. En lugar de crear un repositorio completamente aislado, Digital EO deberá funcionar como parte de un ecosistema de información distribuido.

La inteligencia artificial cambia la manera de observar el planeta

Cuando el volumen alcanza cientos de petabytes, revisar manualmente las observaciones deja de ser viable. La inteligencia artificial y los sistemas de aprendizaje automático pueden ayudar a clasificar superficies, identificar patrones y detectar modificaciones entre imágenes obtenidas en momentos diferentes.

Un sistema puede, por ejemplo, comparar observaciones sucesivas y señalar automáticamente áreas en las que se ha producido un cambio relevante. Investigadores o administraciones pueden concentrar posteriormente su atención sobre esos lugares en vez de revisar cada imagen de manera individual.

La combinación de satélites, grandes volúmenes de datos y capacidad computacional está convirtiendo progresivamente la observación terrestre en un problema de informática de altas prestaciones además de uno espacial.

Copernicus estará entre los grandes usuarios

Digital EO dará soporte a programas estratégicos europeos como Copernicus, uno de los principales sistemas de observación de la Tierra desarrollados por Europa.

Los datos obtenidos desde el espacio pueden utilizarse en ámbitos muy diferentes, desde seguimiento ambiental y agricultura hasta gestión de emergencias o estudio del cambio de determinadas superficies terrestres y marítimas.

Cuanto mayor sea la capacidad para acceder y procesar rápidamente esa información, menor será la distancia entre obtener una observación desde un satélite y convertirla en un dato útil para investigadores, instituciones o servicios públicos.

Destination Earth quiere construir gemelos digitales del planeta

Otro de los proyectos que se beneficiará de la nueva infraestructura es Destination Earth (DestinE), una iniciativa europea destinada a desarrollar representaciones digitales extremadamente detalladas de determinados procesos del planeta.

La expresión «gemelo digital» no significa construir una copia perfecta de la Tierra. Se refiere a modelos computacionales alimentados mediante grandes cantidades de observaciones y datos que permiten estudiar fenómenos, ejecutar simulaciones y analizar escenarios.

Este tipo de proyectos requiere precisamente la combinación que Digital EO pretende proporcionar: enormes repositorios de información, capacidad para mover esos datos y recursos computacionales suficientes para procesarlos.

Europa quiere mantener capacidad propia sobre sus datos estratégicos

La elección de proveedores europeos introduce además una dimensión relacionada con la soberanía digital. Europa lleva años intentando aumentar su capacidad propia en servicios de nube e infraestructuras digitales estratégicas.

Reuters recuerda que en abril se produjo otra licitación de servicios de nube por 180 millones de euros reservada a cuatro compañías europeas.

Los grandes proveedores estadounidenses continúan desempeñando un papel fundamental en la computación mundial. Sin embargo, determinadas instituciones europeas están intentando disponer de alternativas propias para cargas de trabajo consideradas especialmente sensibles o estratégicas.

Los datos de observación terrestre encajan particularmente bien en este debate porque combinan valor científico, medioambiental, económico e institucional.

El próximo gran desafío espacial también está en la Tierra

La actividad espacial suele representarse mediante cohetes, satélites, sondas y astronautas. Sin embargo, cada nuevo instrumento colocado en órbita incrementa también la infraestructura necesaria varios cientos de kilómetros más abajo.

Un satélite puede observar un incendio, una sequía, un cultivo, una ciudad o el retroceso del hielo. Para transformar esa observación en conocimiento hacen falta redes, almacenamiento, centros de datos, capacidad de computación y algoritmos.

Los 500 petabytes que la ESA espera gestionar en la próxima década muestran hasta qué punto ambas infraestructuras están quedando vinculadas. La capacidad para comprender lo que ocurre en el planeta dependerá tanto de los sensores que orbitan sobre él como de los sistemas informáticos capaces de interpretar lo que esos sensores observan.