Una nueva técnica detecta infraestructuras defectuosas desde el espacio.

Dependemos de los puentes para conectarnos a otros lugares, y confiamos en que sean seguros. Si bien muchos gobiernos invierten considerables recursos en programas de inspección y mantenimiento, la cantidad de puentes que están llegando al final de sus vidas de diseño o que tienen un daño estructural significativo puede superar los recursos disponibles para arreglarlos. Pero los administradores de infraestructuras pronto tendrán a su disposición una nueva herramienta para identificar las estructuras con mayor riesgo de fallo.

Científicos liderados por Pietro Milillo del Centro de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, han desarrollado una nueva técnica para analizar datos satelitales que permite detectar cambios estructurales sutiles que podrían indicar si un puente se está deteriorando – cambios tan sutiles que resultan imperceptible a simple vista.

En agosto de 2018, el puente de Morandi cerca de Génova, Italia, se derrumbó, matando a docenas de personas. Un equipo de científicos de la NASA, la Universidad de Bath en Inglaterra y la Agencia Espacial Italiana usaron datos suministrados por varios radares de apertura sintética (SAR, por sus siglas en inglés) provenientes de diferentes satélites y puntos de referencia para mapear el desplazamiento relativo, es decir, los cambios estructurales ocurridos en el puente, desde 2003 hasta el momento de su colapso. Usando una nueva técnica, pudieron detectar cambios a escala milimétrica que no habrían sido detectados con los enfoques de procesamiento estándar aplicados a los datos de radar espacial de apertura sintética.

Descubrieron que la superficie junto al muelle derrumbado mostraba señales imperceptibles de cambio desde el 2015; también señalaron que varias partes del puente mostraron un aumento significativo en cambios estructurales entre marzo de 2017 y agosto de 2018, una indicación de que al menos parte del puente se había vuelto estructuralmente inestable.

"Se trata de desarrollar una nueva técnica que puede ayudar a caracterizar la salud de los puentes y otras infraestructuras", dijo Millilo. "No podríamos haber pronosticado este colapso en particular porque las técnicas de evaluación estándar disponibles para ese momento no podían detectar lo que podemos ver ahora. Pero en el futuro, esta técnica, combinada con técnicas que ya están en uso, tiene un gran potencial de hacer mucho bien."

La técnica se limita a áreas con consistente cobertura de satélites equipados con radar de apertura sintética. A principios de 2022, la NASA y la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO por sus siglas en inglés) planean lanzar el satélite Radar de Apertura Sintética de la NASA-ISRO (NISAR, por sus siglas en inglés), que ampliará considerablemente el área de cobertura. Diseñado para permitir a los científicos observar cambios y peligros ambientales globales, NISAR recopilará imágenes que permitirán a los ingenieros y científicos investigar la estabilidad de estructuras como puentes en casi cualquier parte del mundo casi cada semana.

"No podemos resolver todo el problema de la seguridad estructural, pero podemos aportar una nueva herramienta a los procedimientos estándar para respaldar mejor las consideraciones de mantenimiento", dijo Milillo.

La mayoría de los datos del SAR utilizados para este estudio fueron adquiridos por COSMO-SkyMed (una constelación de satélites pequeños para la observación de la cuenca mediterránea), que es patrocinado por la Agencia Espacial Italiana y de los satélites Sentinel-1a y -1b, patrocinados por la Agencia Espacial Europea (ESA por sus siglas en inglés). El equipo de investigación también utilizó datos históricos del satélite Envisat de la ESA. El estudio fue publicado recientemente en la revista científica Remote Sensing.

Mas información sobre NISAR puede consultarse en este enlace.

Versión en inglés.