Construyen dron para monitoreo volcánico

En el Observatorio Vulcanológico de la Universidad de Colima (Ucol), un equipo de especialistas realiza actividades de monitoreo al Volcán de Fuego de Colima con drones —vehículos aéreos no tripulados— construidos con materiales especiales y equipos de última generación que permiten definir con precisión las características de los eventos explosivos, delimitar la dirección de flujos de lava, flujos piroclásticos y lluvias de ceniza.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Mauricio Bretón González, doctor en sismicidad y vulcanismo por la Universidad de Granada, España, y miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), explica los retos técnicos que él y su equipo afrontaron para construir un modelo de dron con prestaciones muy superiores a los disponibles en el mercado, capaz de elevarse a cuatro mil metros de altura sobre el nivel del mar y con una autonomía de vuelo de hasta 60 minutos.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cuál es la importancia de las imágenes en el monitoreo de la actividad volcánica?

Mauricio Bretón González (MBG): Desde la erupción de noviembre de 1998 empezamos a ver la importancia que tenían las imágenes para la vigilancia volcánica, ya que descubrimos, a través de los equipos que existían en aquella época, las posibilidades que tenía la fotografía y sobre todo la fotografía digital. Esto nos permitió generar muy buenas imágenes de lo que era la actividad y nos dimos cuenta de la capacidad de almacenamiento que los archivos digitales podrían tener en contraposición con las fotos impresas, que ocupaba infinidad de espacio y eran más costosas. Nos dimos cuenta también de lo útil que podrían ser los sistemas de video en la vigilancia permanente del volcán.

Ese año establecimos, junto con la empresa Telmex, un sistema de transmisión vía radio de las imágenes que estábamos obteniendo con cámaras de video caseras, desde dos puntos: la Estación Nevado y la Estación Naranjal, una cubría la parte norte y otra, la parte sur-suroeste del volcán, lo que permitió en su momento estar a la vanguardia de lo que se estaba haciendo en esta materia. A nivel mundial no estaba muy extendido ese uso y hoy día ya es un tema habitual.

Nosotros lográbamos tener una imagen cada cuatro o cinco segundos, lo que nos permitió generar un banco de imágenes no solo para el estudio actual, sino como un acervo para la historia gráfica del Volcán de Fuego de Colima, que está en constante cambio debido a su actividad.

Nosotros hemos ido documentando esos cambios y tenemos un archivo inmenso conformado por millones de imágenes que podrán usarse por futuras generaciones para el estudio del coloso. Además, establecimos un sistema de vigilancia que no existía y que hoy día demuestra su solidez e importancia.

AIC: ¿En qué consiste este sistema de vigilancia?

MBG: Nosotros hoy día tenemos diez cámaras que están viendo el volcán desde diferentes puntos y que están mandándonos imágenes cada segundo; tenemos un banco de imágenes muy grande, lo que permite hacer revisiones más rápidas de la actividad volcánica durante las 24 horas.

Además, nosotros realizábamos vuelos esporádicos para analizar la actividad del coloso, lo que presentaba diversas problemáticas, necesitas de un helicóptero o una avioneta con un piloto y copiloto, lo que representa mucho dinero. También depende mucho de las autoridades para que dispongan de los equipos, entre otras circunstancias, por ello decidimos dar un salto y hacer algo diferente, por lo que empezamos a trabajar en la construcción de un dron.

Con este equipo tenemos la posibilidad de ver ciertos aspectos del edificio volcánico o características que a veces no es posible apreciar, por ello desarrollamos este equipo los integrantes del área de Monitoreo Visual Volcánico de la Ucol, junto con los ingenieros René Flameng y Javier Navarro.

AIC: ¿Cuál es la diferencia de este dron con los otros que hay en el mercado?

MBG: Drones hay muchos en el mercado. Hoy día es muy fácil encontrar un dron, lo que pasa es que nosotros ocupamos un dispositivo que vuele más arriba de los cuatro mil metros de altura sobre el nivel del mar, lo que no es fácil conseguir. Otra característica es la autonomía, los drones generalmente vuelan entre 10 y 15 minutos, nosotros necesitamos un dron que vuele entre 45 minutos y una hora a esa altura, es decir, son condiciones diferentes.

Estamos haciendo pruebas, pero logramos que este dron vuele a más de cuatro mil metros de altura, con una autonomía de vuelo cercana a la hora y además que sea controlado a una distancia mayor de los seis kilómetros, lo que no es posible con los drones comerciales.

Este monitoreo nos permite ver no solamente la cima, sino los flujos de lava, los lahares, su alcance y las zonas de afectación. Los drones se prestan para muchas actividades y dentro de la vigilancia volcánica creemos que son muy útiles, entonces lo que hemos establecido es una nueva forma de vigilar el volcán con drones, lo que implica menos costo y menos tiempo de preparación en comparación con un vuelo. El dron es una posibilidad para poder volar y obtener excelentes registros visuales sin riesgo alguno.

AIC: ¿Cómo se construyó este tipo de dron?

MBG: Realizamos diferentes configuraciones en virtud de que necesitábamos tener la mejor sustentación y las mejores condiciones para volar en una zona volcánica; se hicieron pruebas con distintos equipos de drones, con cuatro y ocho brazos, con una hélice por brazo y al final nos quedamos con una configuración de cuatro brazos y ocho hélices, que es el prototipo con el que hemos hecho pruebas y con el que estamos muy satisfechos.

AIC: ¿Qué otra posibilidad conlleva el uso de este tipo de dispositivos?

MBG: Por ejemplo, si no tenemos imágenes satelitales recientes del volcán, con estos equipos puedes lograr tener una serie de imágenes que a través de trabajos de fotogrametría se consigue tener todo un mosaico del volcán, de la transformación que ha sufrido en los últimos años, del avance de los flujos de lava, y además nos permiten hacer cálculos precisos de lo que está ocurriendo con la actividad eruptiva, es decir, hay una serie de información que nos dan las imágenes de los drones que podemos usar en distintos estudios.

Los drones que se usan en la vigilancia volcánica permiten ver las transformaciones del volcán en todo momento y son instrumento de prevención que permiten dar seguimiento al crecimiento de domos, flujos de lava y de lahares.

Nosotros tratamos de mitigar el riesgo y seguimos trabajando en el monitoreo volcánico; sin embargo, un dron te permite otros usos relacionados con fenómenos naturales o antropogénicos: ver el desbordamiento de un río, comunidades atrapadas en caso de desastre como en deslizamientos, sismos, accidentes químicos, entre otros, es decir, el dron sirve para el monitoreo volcánico, pero tiene otros usos, por lo que esperamos que este tipo de instrumentación beneficie a la sociedad.

Hoy en día el uso de drones en distintos campos es una realidad y estamos seguros que serán parte de nuestras vidas en un futuro muy cercano.

Fuente: CONACYT.