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TECNOLOGÍA. Drones de la NASA de última generación combaten los incendios forestales día y noche

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Un vehículo aéreo no tripulado (UAV) FVR90 despega del Aeropuerto de la Academia de la Bahía de Monterey, cerca de Watsonville, California, durante la prueba de capacidades avanzadas para operaciones de respuesta a emergencias (ACERO) en noviembre de 2024. Fuente: NASA/Don Richey

La NASA está revolucionando la respuesta a los incendios forestales con tecnologías de vanguardia de gestión del espacio aéreo y drones, que permiten combatir incendios aéreos las 24 horas del día, los 7 días de la semana, incluso con baja visibilidad.

05 febrero 2025.- Al desarrollar y probar el Sistema de Gestión del Espacio Aéreo Portátil (PAMS), la NASA garantiza operaciones más seguras y eficientes con drones durante los incendios forestales. Estas unidades del tamaño de una maleta ayudan a los pilotos a evitar colisiones, compartir planes de vuelo y mantener la comunicación sin depender de Internet.

La misión de la NASA para mejorar la respuesta aérea a los incendios forestales

La NASA está trabajando con equipos de respuesta a incendios forestales para desarrollar herramientas avanzadas para algunos de los desafíos más difíciles de extinción de incendios, especialmente las operaciones aéreas nocturnas.


En el futuro, los drones, tanto los pilotados a distancia como los totalmente autónomos, podrían desempeñar un papel más importante en la extinción de incendios forestales. Para que esto sea posible, la NASA ha probado recientemente nuevas tecnologías con equipos de todo el país. Estas innovaciones permitirán que las aeronaves, incluidos pequeños drones y helicópteros equipados con sistemas de pilotaje autónomo, monitoreen y combatan los incendios forestales las 24 horas del día, los 7 días de la semana, incluso en condiciones de baja visibilidad.

Superar las limitaciones de la extinción de incendios desde el aire

En la actualidad, la lucha contra incendios desde el aire se limita a las horas del día o en condiciones despejadas, ya que la mala visibilidad aumenta el riesgo de que las aeronaves colisionen con el terreno o con otras aeronaves de extinción de incendios. La tecnología de gestión del espacio aéreo de la NASA pretende cambiar esto al permitir que los drones y las aeronaves pilotadas a distancia operen de forma segura durante la noche, lo que les da a los socorristas más tiempo para contener los incendios desde el aire.


“Nuestro objetivo es proporcionar nuevas herramientas, incluidas tecnologías de gestión del espacio aéreo, para operaciones con drones las 24 horas en caso de incendios forestales”, dijo Min Xue, gerente de proyecto del proyecto Capacidades Avanzadas para Operaciones de Respuesta a Emergencias ( ACERO ) dentro de la Dirección de Misiones de Investigación Aeronáutica de la NASA. “Estas pruebas proporcionarán datos valiosos para informar cómo maduramos esta tecnología para su uso futuro en el campo”.


Los ingenieros pilotean un dron en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, para probar las capacidades de coordinación aérea. Fuente: NASA/Mark Knopp


Sistema portátil de gestión del espacio aéreo (PAMS): un punto de inflexión

Durante el año pasado, los investigadores de ACERO desarrollaron un sistema portátil de gestión del espacio aéreo (PAMS) que los pilotos de drones pueden usar para enviar aeronaves de manera segura a operaciones de respuesta a incendios forestales cuando operan drones desde sistemas de control remoto o estaciones de control terrestre.


Cada PAMS, aproximadamente del tamaño de una maleta de mano, está equipado con una computadora para la gestión del espacio aéreo, una radio para compartir información entre unidades PAMS y un receptor de transmisión de vigilancia dependiente automática para captar el tráfico aéreo cercano, todo dentro de un contenedor duradero y portátil.


El software de la NASA en el PAMS permite a los pilotos de drones evitar colisiones aéreas mientras operan aeronaves de forma remota mediante el monitoreo y el intercambio de planes de vuelo con otras aeronaves en la red. El sistema también proporciona información meteorológica y de ubicación básica de incendios. Un dron equipado con un dispositivo de comunicación actúa como un relé de comunicación aéreo para las unidades PAMS terrestres, lo que les permite comunicarse entre sí sin depender de Internet.


Prueba de PAMS en escenarios del mundo real

Para probar la capacidad de las unidades PAMS de compartir y mostrar información vital, los investigadores de la NASA colocaron tres unidades en diferentes lugares fuera de la línea de visión de cada una en un hangar del Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California. Los investigadores estacionados en cada unidad ingresaron un plan de vuelo en su sistema y observaron que cada unidad compartía con éxito los planes de vuelo con las demás a través de una red de radio en malla.


Luego, los investigadores trabajaron con miembros del equipo en Virginia para probar la capacidad de un relé de radio para comunicaciones aéreas.


Yasmin Arbab (en el recuadro delantero derecho), Alexey Munishkin, Shawn Wolfe y Sarah Mitchell, de pie detrás, trabajan con el sistema portátil de gestión del espacio aéreo (PAMS) de Capacidades Avanzadas para Operaciones de Respuesta a Emergencias (ACERO) en el Aeropuerto de la Academia de la Bahía de Monterey, cerca de Watsonville, California. Fuente: NASA/Don Richey



Simulación de condiciones reales de incendios forestales con múltiples drones

Los investigadores equiparon una aeronave de despegue y aterrizaje vertical de largo alcance con una cámara, una computadora, una radio de malla y un receptor de transmisión de vigilancia dependiente automática para información de tráfico aéreo. El equipo voló la aeronave y dos drones más pequeños en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, operándolos deliberadamente fuera de la línea de visión de cada uno.


La red de radio en malla a bordo del dron más grande se conectó con éxito con los drones pequeños y varias unidades de radio en tierra. Luego, los investigadores de la NASA probaron la capacidad de las unidades PAMS para coordinarse a través de un relé de comunicaciones aéreas para simular cómo podría ser en el campo.


En el aeropuerto Monterey Bay Academy de Watsonville (California), los ingenieros volaron un dron con alas con capacidad de despegue y aterrizaje vertical de Overwatch Aero, estableciendo un relé de comunicaciones con tres unidades PAMS diferentes. A continuación, el equipo voló dos drones más pequeños en las cercanías.

Pruebas finales: resolución de conflictos y actualizaciones meteorológicas

Los investigadores probaron la capacidad de las unidades PAMS para recibir comunicaciones de las aeronaves Overwatch y compartir información con otras unidades PAMS. Los pilotos presentaron deliberadamente planes de vuelo que entrarían en conflicto entre sí y volaron intencionalmente los drones fuera de los planes de vuelo aprobados previamente.


Las unidades PAMS alertaron con éxito a los pilotos sobre planes de vuelo y operaciones conflictivas fuera de las zonas aprobadas previamente. También compartieron las ubicaciones de las aeronaves entre sí y mostraron actualizaciones meteorológicas y datos de ubicación de incendios simulados.


La prueba demostró el potencial de utilizar unidades PAM en operaciones contra incendios forestales. “Estas pruebas son un paso importante para mejorar la coordinación aérea durante un incendio forestal. Estas tecnologías mejorarán las operaciones contra incendios forestales, reducirán el impacto de los grandes incendios forestales y salvarán más vidas”, afirmó Xue.

El futuro de las tecnologías de la NASA para combatir los incendios forestales

Este año, el equipo realizará una evaluación de vuelo para seguir perfeccionando estas tecnologías contra incendios forestales. En última instancia, el proyecto tiene como objetivo transferir esta tecnología a la comunidad de bomberos.


Este trabajo está dirigido por el proyecto ACERO bajo la Dirección de Misiones de Investigación Aeronáutica de la NASA y apoya la misión de Movilidad Aérea Avanzada de la agencia .

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