Antecedentes

Desde el año 2003, el Depto. de Astronomía y el Observatorio Los Molinos (MEC) han venido desarrollando diferentes prototipos de sistemas all-sky basados en diferentes tecnologías. Como antecedentes destacamos la Tesis de Lic. de Astronomía del Lic. J.C. Tulic (Tulic, 2003), y los trabajos finales de los Ing. en Computación F. Kugelmass y G. Chelle (Kugelmass y Chelle, 2005), en los que se desarrolló un sistema autónomo para la detección de nubes y bólidos basados en cámaras all-sky.

Prototipos con cámaras web y espejos semi esféricos.

En el marco de la Tesis de Maestría en Física opción Astronomía del Mag. Manuel Caldas, se desarrolló un sistema (hardware y software) que permitía la detección automática de bólidos durante la noche (Caldas, 2012). Estos sistemas estaban basados en cámaras web con espejos semi-esféricos y cámaras CCTV con lentes ojo de pez (FOV≈180 deg).

Estos sistemas estuvieron instalados en 2011-2013 en el Observatorio Astronómico Los Molinos (OALM), y otro similar fue instalado durante algunos meses en ese mismo periodo en el entonces denominado Observatorio Astronómico y Geofísico de Aiguá (OAGA).

Prototipo 2012 en Oalm (a), cámara CCTV, lente ojo de pez y operación desde el exterior (b) y prototipo 2012 en OAGA (c).

Ambas estaciones detectaron varios bólidos durante el período en que estuvieron operativas, aunque ningún bólido fue detectado a la vez por ambas estaciones, debido a frecuentes fallas.

Dentro de las fallas más significativas se puede destacar la falta de un sistema de respaldo de suministro eléctrico (UPS) para evitar los efectos de cortes en el suministro, bastante frecuentes tanto en OALM (norte del Depto. de Montevideo) como en OAGA (en el entorno rural de la localidad de Aiguá, Maldonado).

A su vez, hubo fallas en el hardware del sistema. No obstante, el software desarrollado para la adquisición automática de registros de bólidos con estas cámaras de video funcionó adecuadamente.

Un derivado de este proyecto lo constituyó la red de cámaras desplegada en la zona de Salto Grande, en el marco del proyecto “Sistema de nowcasting solar (SNS) a partir de cámaras todo cielo”, financiado a través del Fondo Sectorial de Energía de ANII- 2013 (2014-2016, IP: G. Tancredi y M. Caldas). Este proyecto consistió en el uso de cámaras todo cielo para el estudio del movimiento de nubes y su impacto en las variaciones de la irradiancia solar, y estuvo asociado al Laboratorio de Energía Solar (LES, CENUR, Salto). 

Durante los dos primeros años del proyecto SNS se instalaron 5 estaciones: una en el LES, 3 en escuelas rurales distantes unos 3-4 km, otra en la azotea de las oficinas de la Comisión Técnico-Mixta de Salto Grande (lado argentino) . Cada sistema contaba con una Canon DSLR EOS 60D y lente ojo de pez, domo de acrílico, miniPC de control, sistema de calentamiento para prevención de rocío, y diferentes mecanismos de alimentación eléctrica y conectividad a internet; todo dentro de sistemas estancos. Cada estación tuvo un costo de: sistema de cámara y accesorios: USD 500; sistema de alimentación eléctrica y conectividad: USD 2000. Todo el hardware fue armado por el equipo del proyecto y se desarrolló software para el funcionamiento autónomo.

Prototipo 2014 (proyecto SNS, Salto) con cámarta DSLR, lente ojo de pez, sistema de control incorporado, caja estanca, conectividad y alimentación eléctrica con paneles solares.

Durante el día se adquiría una imagen de todo el cielo cada minuto, y cada estación hacía una clasificación inicial del cielo nuboso, reportando los resultados al servidor central ubicado en el LES, lo que se publicaba a tiempo real en un sitio web dedicado. Mediante el análisis conjunto de las imágenes se pronosticaba la nubosidad sobre la planta fotovoltaica de Asahi, ubicada en el predio de CTM. Constituyó el primer y único proyecto que implicaba la utilización de imágenes todo cielo para el pronóstico del recurso solar en el país, algunos de sus resultados se publicaron en Caldas and Alonso (2019).

Las estaciones instaladas en las escuelas rurales presentaron desafíos mayores comparado a los prototipos previos que operaron en el OALM y OAGA. Debido a la inestabilidad de la red eléctrica fue necesario la instalación de un sistema de alimentación autónoma en base a paneles solares; así como debido a problemas con la conexión a Internet, la comunicación se tuvo que realizar a través de la red 3G de ANTEL. A estas fuentes de fallas (suministro, conectividad) se sumaron fallas en las PC utilizadas, con disco HDD. A lo que se adicionó las dificultades para el mantenimiento de la red, para atender las fallas en puntos de difícil acceso.

En 2019 se desmontaron todos los sistemas del proyecto SNS y los equipos se trajeron a la Facultad de Ciencias, ya que finalizado el proyecto SNS, los equipos pasaron a propiedad del Depto. de Astronomía.

La experiencia adquirida con estos proyectos en el diseño y operación de sistemas autónomos y remotos nos permitió corregir las principales fuentes de fallas, o por lo menos minimizarlas, teniéndolas en cuenta en etapas tempranas del diseño. 

Desde 2018 se comenzó a trabajar en un nuevo diseño, volviendo al objetivo inicial de la detección de bólidos, para lo cual se volvió a utilizar un sistema de video con cámaras CCTV. Con fondos de diversos proyectos de PEDECIBA y CSIC, en 2018-2019, se compraron los materiales que permitieron la fabricación de un nuevo prototipo.

Prototipo 2019 con cámara CCTV, lente ojo de pez, PC, GPS, sistema regulador de temperatura, conectividad en caja estanca.


Red de Detección de Bólidos del Cono Sur