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Tecnología Lidar diseñada para Marte, aplicada a la arqueología

Las tecnologías desarrolladas para el espacio son ampliamente utilizadas en diversas aplicaciones. El uso del lidar desarrollado por la NASA para estudiar la atmósfera de Marte permite a los arqueólogos determinar la ubicación de antiguas cacerías de Bisontes.

Son cientos los casos de desarrollos tecnológicos que nacieron para cumplir un requerimiento de la exploración del espacio que luego se volcaron a otra disciplina generando importantes transformaciones.

Un caso que la NASA recientemente publicó tiene que ver con tecnología láser diseñada para conocer la atmósfera del planeta Marte que es aplicada en la Tierra para detectar patrones que permiten a los arqueólogos refinar la búsqueda de sitios para realizar excavaciones.

A la izquierda una fotografía aérea de un bosque en Connecticut. A la derecha, una imagen lidar que permite observar el suelo traspasando la vegetación, donde hay restos de muros de piedra, cimientos de construcción, caminos abandonados y lo que alguna vez fue tierra de labranza.

El Phoenix Mars Lander de la NASA usó un dispositivo lidar construido por Teledyne Optech para escanear la atmósfera marciana en 2008. Los datos resultantes mostraron precipitaciones de cristales de agua, es decir, nieve.

Un equipo arqueológico dirigido por Lee Bement, de la Universidad de Oklahoma, excavó un sitio de 10.500 años cerca del río Beaver. Usando el escaneo lidar, el equipo fue capaz de reducir los sitios para buscar artefactos prehistóricos.

Hace unos 10.500 años, los cazadores se reunían cada año cerca del río Beaver en lo que hoy es el oeste de Oklahoma. Allí cazaban bisontes en arroyos estrechos y sin salida, en cuyas barrancas empinadas los mataron en masa, cortaron la mejor carne y dejando pilas de esqueletos.

Quien camina hoy por Oklahoma encuentra muy poca evidencia visible de ese paisaje antiguo, mucho menos de las expediciones de la caza. Pocos bisonte permanecen y los arroyos se fueron tapando con sedimentos y rocas.

A pesar de la situación actual,  el equipo láser de teledetección llamado lidar puede dar a los arqueólogos indicios de los fósiles y los huesos ocultos debajo de la superficie. Y la tecnología debe mucho de su desarrollo a los científicos que buscan algo muy diferente: planetas, lunas y asteroides.

Este caso es una de las 50 tecnologías de la NASA que benefician a la sociedad que aparece en la próxima publicación de “NASA Spinoff”, que será lanzada el 5 de diciembre.

En la tecnología lidar, el láser envía pulsos cortos, que rebotan cuando golpean un obstáculo como puede ser las nubes, las hojas o las rocas. El instrumento calcula cuánto tiempo tomó el pulso en regresar y, usando esa información, puede calcular la distancia, explica George Shaw, un ingeniero en Goddard Space Flight Center.

Shaw es el líder en sistemas láser de la misión OSIRIS-REx que utilizará tecnología lidar para mapear un asteroide, ayudando al equipo de la misión a seleccionar un sitio para recolectar muestras y traerlas a la Tierra.

Nieve en Marte, Huesos en la Tierra

La NASA ha estado incorporando dispositivos lidar en misiones que datan desde el Programa Apollo, y este recorrido ha ayudado a desarrollar la tecnología que se ha utilizado en muchas otras aplicaciones.

Teledyne Optech, es una compañía que ha trabajado con la NASA en múltiples misiones, diseñó el lidar OSIRIS-Rex, así como también el instrumento usado en el lander Phoenix que descubrió la precipitación de nieve en la atmósfera marciana en 2008.

Para llegar a Marte, Teledyne Optech tuvo que hacer su dispositivo más pequeño, más ligero, más resistente y capaz de funcionar con muy poca potencia – y esas mismas mejoras hicieron mucho más fácil montarlas en aviones en la Tierra, facilitando el uso posterior para la arqueología.

De hecho, en el área de Beaver River, el equipo de investigación arqueológica escaneó el paisaje con un dispositivo lidar de Teledyne Optech aerotransportado.

«Nunca encontrarás huesos de bisonte con lidar desde el aire, pero puedes encontrar las características geológicas que sugieren un lugar para mirar», explica Meg Watters, especialista en sensores remotos y en imágenes 3D para arqueología.

Una técnica revolucionaria

El lidar de Teledyne Optech construye un modelo tridimensional de la superficie que incluye la hierba, los arbustos y los árboles, pero también puede producir una versión de «tierra desnuda», quitando todo eso. Eso permite a los arqueólogos «ver estructuras o rasgos que estaban tan cubiertos que no son obvios en absoluto para alguien en el suelo», explica Paul Laroque, vicepresidente de proyectos especiales de Teledyne Optech.

La imagen lidar ha sido «útil para delinear dónde necesitamos concentrar nuestros esfuerzos», señaló el arqueólogo Lee Bement, quien dirige la investigación en el área del río Beaver. «Nos ha ahorrado mucho tiempo y esfuerzo».

Los datos de las exploraciones de lidar han ayudado a realizar varios otros descubrimientos altamente difundidos en los últimos años, incluyendo la localización del sitio de la legendaria Ciudad Blanca perdida en Honduras. Ese equipo se apoyó en el Centro Nacional de Mapeo Láser Aerotransportado, con sede en Houston, que utiliza los titanes Optech Titan y Gemini.

Aunque las limitaciones de financieras implican que los arqueólogos no son el mercado más grande para los instrumentos lidar, cada vez más recurren a esta tecnología que permite obtener información vital para su investigación.

La NASA tiene una larga historia de transferencia de tecnología al sector privado. Cada año,  la publicación “NASA Spinoff” destaca cerca de 50 tecnologías de la NASA que se han transformado en productos y servicios comerciales, lo que demuestra los beneficios más amplios de la inversión de Estados Unidos en su programa espacial.

Fuente

NASA