El primer nanosatélite de inteligencia artificial de Singapur: un salto de 200 millones de dólares a la economía espacial

Abriendo nuevos caminos en órbita

Singapur se prepara para lanzar en 2026 su primer nanosatélite con inteligencia artificial, un hito en la campaña de la ciudad-Estado para convertirse en un actor competitivo de la economía espacial mundial. La pequeña nave, del tamaño aproximado de una caja de zapatos, contará con capacidades avanzadas de computación en el borde, que le permitirán analizar imágenes y filtrar datos mientras orbita a 500 kilómetros sobre la Tierra. Así, transmitirá a las estaciones terrestres solo la información esencial, en lugar de imágenes sin procesar.

La misión es el primer proyecto del Programa de Acceso al Espacio de Singapur, un componente fundamental del Programa Nacional de Desarrollo de Tecnología Espacial, respaldado desde 2022 por más de 200 millones de dólares singapurenses en financiación pública. La iniciativa refleja un giro estratégico hacia satélites más pequeños e inteligentes, que procesan información en órbita en vez de limitarse a recopilar datos y depender de la capacidad de procesamiento en tierra.

El Centro de Investigación de Satélites de la Universidad Tecnológica de Nanyang dirige el proyecto y colabora con la empresa local de tecnología espacial Satoro Space para construir el nanosatélite 3U. La nave, de formato CubeSat, mide apenas 30 centímetros por 10 centímetros por 10 centímetros y pesa menos de 5 kilogramos. Se espera que transforme la manera en que los datos viajan entre el espacio y la Tierra y que impulse aplicaciones que van desde la respuesta ante desastres hasta la vigilancia ambiental, a la vez que demuestra la creciente autonomía técnica de Singapur en los sistemas espaciales.

La inteligencia detrás de la misión

Los satélites tradicionales funcionan de forma parecida a cámaras digitales con almacenamiento externo: capturan grandes cantidades de imágenes sin procesar y las transmiten a la Tierra para que se procesen allí. Este método crea importantes cuellos de botella que limitan la eficacia operativa. Los satélites en órbita terrestre baja solo mantienen contacto con las estaciones terrestres durante unos 10 minutos de cada vuelta orbital de 100 minutos. Además, las imágenes satelitales sin procesar pueden acumular varios gigabytes al día, lo que satura el ancho de banda limitado y retrasa la obtención de información útil tras la captura.

El nuevo satélite con inteligencia artificial aborda estas limitaciones mediante la computación en el borde, un modelo que lleva el procesamiento de datos directamente a su origen, en vez de enviar información sin procesar a servidores distantes. La inteligencia artificial a bordo analizará las imágenes en tiempo real, distinguirá las vistas cubiertas de nubes de las despejadas, identificará sucesos urgentes como incendios forestales o derrames de petróleo y transmitirá solo información útil para la acción, en lugar de enormes volúmenes de datos.

Lim Wee Seng, director ejecutivo de SaRC, explicó las ventajas operativas de este enfoque.

En lugar de enviar todo a la Tierra, el satélite puede tomar decisiones a bordo, filtrar, analizar y transmitir información, no solo datos sin procesar. Esto reduce drásticamente la latencia y hace que los sistemas espaciales sean mucho más eficientes. Los satélites inteligentes pueden decidir a bordo qué es importante y garantizar que el valioso ancho de banda espacial se use para ofrecer respuestas, no ruido.

El impacto práctico es considerable. En vez de transmitir cientos de megabytes o gigabytes de imágenes sin procesar, el satélite puede enviar resultados compactos, como coordenadas clave, resúmenes del análisis de imágenes y fragmentos seleccionados, que suman apenas unos kilobytes o unos pocos megabytes. Esta eficiencia es crucial en situaciones que requieren una respuesta rápida, como las labores de recuperación tras un terremoto o la respuesta a desastres marítimos, en las que tomar decisiones rápidamente salva vidas y recursos, mientras las ventanas de comunicación siguen siendo breves.

Tres proyectos innovadores

El nanosatélite con inteligencia artificial es solo una parte de una iniciativa más amplia, compuesta por tres proyectos que la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) anunció en el marco del Programa de Acceso al Espacio. Cada misión se centra en una frontera tecnológica distinta. Los lanzamientos están previstos anualmente entre 2026 y 2028, además de una carga útil que viajará a la Estación Espacial Internacional para validar tecnología óptica de Singapur en las duras condiciones de las operaciones orbitales.

Procesamiento inteligente de datos y nuevos sistemas de energía

La misión principal de 2026 combinará inteligencia artificial con tecnología solar experimental. Además de sus capacidades de computación en el borde, el satélite probará células solares de perovskita de nueva generación, desarrolladas en colaboración por la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la NTU, la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales y la empresa emergente local Singfilm. Estas células ofrecen ventajas frente a los paneles tradicionales de silicio: son más baratas de fabricar, más fáciles de producir y se pueden imprimir sobre sustratos flexibles y livianos, adecuados para naves pequeñas en las que cada gramo de peso influye en el costo del lanzamiento.

Las células solares de perovskita utilizan estructuras híbridas orgánicas e inorgánicas que se pueden fabricar mediante técnicas sencillas de impresión, en lugar de los procesos de crecimiento de cristales de alto consumo energético que requieren las células de silicio. Esta flexibilidad de fabricación permite depositarlas sobre sustratos livianos y flexibles, lo que reduce la masa total de la nave. La prueba en órbita aportará datos fundamentales sobre la degradación de estos materiales ante la exposición constante a la radiación y las fluctuaciones extremas de temperatura. Esa información es necesaria antes de adoptar esta tecnología comercialmente en futuras constelaciones de satélites.

Maverick Shih, presidente de Satoro Space, destacó el valor de la colaboración local para desarrollar estas capacidades.

Nos complace formar parte del proyecto conjunto de la NTU, ya que la cooperación entre el Centro de Investigación de Satélites de la universidad y SATORO no solo nos permite desarrollar soluciones CubeSat probadas y fiables, sino también llevar adelante el proyecto localmente junto con SaRC en Singapur, lo que ayuda a los institutos de investigación del país a desarrollar con rapidez tecnología espacial de vanguardia.

Propulsión avanzada y pruebas de materiales

El segundo proyecto, previsto para 2028, desplegará un nanosatélite 16U de mayor tamaño, de 40 centímetros por 30 centímetros por 30 centímetros y con un peso de hasta 30 kilogramos. La nave probará el motor compacto de encendido multietapa (MUlti-Stage Ignition Compact, MUSIC), desarrollado por Aliena, una empresa derivada de la NTU. El motor utiliza campos eléctricos y magnéticos para ionizar el propulsante gaseoso y acelerar los iones, con el fin de generar empuje de forma eficiente. El motor MUSIC es un propulsor de iones con rejillas, más eficiente en el consumo de combustible que los cohetes químicos. Al acelerar iones mediante rejillas electrostáticas, el sistema alcanza un impulso específico —una medida de la eficiencia del combustible— varias veces superior al de los propulsores convencionales. Esta eficiencia permite a los satélites pequeños cambiar de órbita, evitar desechos espaciales o mantener su posición con una cantidad mínima de propulsante, prolongar su vida útil y realizar misiones que antes estaban reservadas a naves más grandes.

El doctor Lim Jian Wei, cofundador y director ejecutivo de Aliena, destacó la creciente necesidad de estas capacidades ante el aumento del tráfico orbital.

Con el creciente número de satélites en órbita terrestre baja, la movilidad avanzada en órbita ya no es opcional. Abre nuevas posibilidades para misiones fundamentales en aplicaciones espaciales emergentes y es absolutamente necesaria para que las constelaciones de satélites funcionen de manera eficaz y sostenible.

El satélite también llevará un detector de oxígeno atómico desarrollado por los Laboratorios Temasek de la NTU para estudiar cómo resisten los materiales avanzados al oxígeno atómico, altamente corrosivo, en la órbita terrestre muy baja. El oxígeno atómico está formado por átomos individuales de oxígeno que se crean cuando la radiación ultravioleta separa las moléculas de oxígeno en las capas altas de la atmósfera. Estos átomos reaccionan de forma agresiva con los materiales de las naves espaciales y provocan erosión y deterioro. Comprender la durabilidad de los materiales en este entorno es fundamental para diseñar naves de larga vida útil que operen a menor altitud, donde la resistencia atmosférica es mayor, pero mejora la resolución de las observaciones.

Imágenes ópticas de nueva generación

La tercera iniciativa enviará a la Estación Espacial Internacional en 2027 una carga útil de imágenes electroópticas desarrollada en Singapur, llamada LEOCAM, para una misión de validación de seis meses. Con un diseño óptico único de triple espejo, en lugar de lentes tradicionales, LEOCAM ofrecerá observaciones de la Tierra de alta resolución, con píxeles capaces de captar detalles del suelo de hasta un metro de ancho. Este diseño basado en espejos reduce las aberraciones ópticas y el peso frente a los sistemas de lentes refractivas, sin perder nitidez.

El doctor Phua Poh Boon, director de tecnología de LightHaus Photonics, destacó la importancia del proyecto para el desarrollo de la industria local.

Nos entusiasma probar nuestra carga útil de imágenes ópticas en la Estación Espacial Internacional. Será un hito clave para LightHaus, la primera empresa singapurense que construye un sistema óptico espacial.

La construcción de un ecosistema espacial nacional

Estos avances tecnológicos se producen en un contexto institucional en rápida evolución, que está reestructurando la gestión del creciente sector espacial de Singapur. El 1 de abril de 2026, el país establecerá oficialmente la Agencia Espacial Nacional de Singapur, que centralizará y ampliará las funciones que antes desempeñaba la Oficina de Tecnología e Industria Espaciales. La nueva agencia se crea cuando las previsiones apuntan a que el mercado espacial mundial alcanzará los 2,43 billones de dólares en 2035, lo que sitúa a la ciudad-Estado en condiciones de aprovechar el crecimiento de esta economía.

Ngiam Le Na, nombrada directora ejecutiva designada, encabezará la organización. Cuenta con 25 años de experiencia en el servicio público, incluidos cargos directivos en los Laboratorios Nacionales DSO y la Agencia de Ciencia y Tecnología de Defensa. Anteriormente, supervisó el desarrollo de satélites de observación de la Tierra y soluciones digitales para la seguridad nacional y la respuesta ante desastres. La agencia heredará la responsabilidad de gestionar los más de 200 millones de dólares singapurenses destinados a investigación en el Programa de Desarrollo de Tecnología Espacial y tendrá autoridad para elaborar legislación espacial nacional, coordinar la concesión de licencias y promover alianzas internacionales, en particular con países espaciales emergentes del cinturón ecuatorial y de la Asociación de Naciones del Sudeste Asiático (ASEAN).

El sector espacial de Singapur cuenta actualmente con unas 70 empresas y 2.000 profesionales. Con la coordinación de la Agencia Espacial Nacional de Singapur y una financiación sostenida, las autoridades buscan ampliar las oportunidades en análisis geoespacial, vigilancia climática, monitoreo marítimo y conocimiento de la situación espacial. La agencia también abordará la creciente preocupación por los desechos orbitales y el riesgo de colisiones mediante el desarrollo de capacidades para vigilar la situación espacial y proteger los activos en un entorno orbital cada vez más congestionado.

El profesor Warren Chan, decano de la Facultad de Ingeniería de la NTU, vinculó los esfuerzos de la universidad con esta estrategia nacional.

Este nuevo programa refleja la evolución de las tecnologías espaciales hacia un desarrollo más rápido y operaciones más inteligentes. Con más de dos décadas de experiencia, la NTU ha demostrado una sólida trayectoria en el codesarrollo y despliegue rápido y eficiente de tecnologías satelitales. Desarrollar capacidades de inteligencia artificial en órbita reduce la dependencia del procesamiento en tierra y permite tomar decisiones más rápidas e inteligentes. Esto supone una ventaja estratégica para Singapur mientras construye un ecosistema espacial más ágil y competitivo, y ayudará a nuestros socios a llevar sus innovaciones al mercado antes.

Del laboratorio a la aplicación comercial

Aunque las tecnologías que se demostrarán en estas misiones prometen un valor inmediato para la investigación, su plena comercialización requiere más desarrollo y validación. Lim Wee Seng señaló que pasar al mercado los sistemas de vanguardia del satélite con inteligencia artificial llevará varios años. Sin embargo, las pruebas en órbita son fundamentales para atraer inversiones y validar el rendimiento en el entorno espacial real, donde la radiación, el vacío y los ciclos térmicos plantean desafíos imposibles de reproducir por completo en la Tierra.

Singapur entra en un ámbito en el que ya se ha demostrado la viabilidad de capacidades similares. El CubeSat PhiSat-1 de la Agencia Espacial Europea, lanzado alrededor de 2020, fue pionero en el uso de aprendizaje automático a bordo para filtrar imágenes con nubes y demostró la viabilidad de la computación en el borde en satélites pequeños. Singapur busca ampliar estas capacidades, integrar nuevos sistemas de energía y fomentar la capacidad comercial local mediante alianzas entre universidades y empresas privadas.

La vigilancia marítima es una de las aplicaciones inmediatas en las que la inteligencia artificial a bordo ofrece ventajas claras. Vigilar las rutas de navegación, detectar la pesca ilegal y localizar derrames de petróleo exige generar alertas rápidamente. Los sistemas actuales suelen retrasar las notificaciones importantes hasta que las estaciones terrestres procesan los datos sin procesar, horas después de su recopilación. El enfoque de Singapur busca ofrecer información útil para la acción en cuestión de minutos tras la captura de las imágenes, de modo que las autoridades puedan desplegar embarcaciones o aeronaves de respuesta mientras los sucesos siguen en curso, en lugar de investigar cuando ya han ocurrido.

Del mismo modo, las aplicaciones de vigilancia climática se benefician de la transmisión selectiva de datos. El seguimiento de la deforestación, la evaluación de la salud agrícola y la vigilancia de las islas de calor urbanas generan enormes archivos de imágenes, pero para tomar decisiones políticas inmediatas solo importan las anomalías o los cambios. El filtrado mediante inteligencia artificial garantiza que los equipos en tierra reciban alertas sobre nuevas zonas deforestadas o cultivos afectados, sin tener que revisar miles de imágenes rutinarias que muestran condiciones estables. Este enfoque selectivo reduce los costos de almacenamiento y la carga de trabajo de los analistas, y acelera la respuesta a los cambios ambientales.

En resumen

• Singapur lanzará en 2026 su primer nanosatélite con inteligencia artificial, capaz de procesar y filtrar datos en órbita para reducir los cuellos de botella en las transmisiones y responder más rápidamente a las emergencias.
• El CubeSat 3U, construido por Satoro Space y dirigido por el Centro de Investigación de Satélites de la NTU, probará inteligencia artificial de computación en el borde y células solares de perovskita durante una misión de un año a 500 kilómetros de altitud.
• Los otros dos proyectos incluyen una prueba de propulsión en 2028 con el motor iónico MUSIC de Aliena y una misión a la Estación Espacial Internacional en 2027 con la carga útil de imágenes ópticas LEOCAM.
• La Agencia Espacial Nacional de Singapur comenzará sus operaciones el 1 de abril de 2026 y supervisará más de 200 millones de dólares singapurenses en financiación del Programa de Desarrollo de Tecnología Espacial, además de la legislación espacial nacional.
• Las iniciativas buscan aprovechar un mercado espacial mundial que, según las previsiones, alcanzará los 2,43 billones de dólares en 2035. Entre sus aplicaciones inmediatas figuran la respuesta ante desastres, la vigilancia marítima y el monitoreo ambiental.