En su camino matutino a la escuela, una estudiante de secundaria nota una zona verde en el jardín de su vecino. Pero las plantas no lucen tan verdes y saludables como ella cree que deberían.
por Nora Lowe, NASA
Para ver si tiene razón, deja su mochila y saca STELLA, un aparato de bricolaje no mucho más grande que un teléfono inteligente.
Señala a STELLA hacia el follaje y, al presionar un botón, una pequeña pantalla muestra una lectura numérica de aproximadamente una docena de mediciones, como temperatura, humedad e intensidad de la luz . Al igual que un conjunto de signos vitales en un chequeo anual, los números pueden ayudar a determinar la salud general de la planta.
Puede parecer el «tricorder» ficticio de Star Trek, pero STELLA, abreviatura de Educación en ciencia y tecnología para la evaluación de la tierra y la vida de la NASA, es una herramienta real destinada a estudiantes, educadores y científicos ciudadanos. Este dispositivo portátil, que puede hacer usted mismo, puede escanear, registrar y analizar características del medio ambiente, como la salud de las plantas. Si bien no es perfectamente comparable al tricorder, STELLA presenta algunos paralelos con su primo lejano de ciencia ficción.
Por ejemplo, las mediciones STELLA de la temperatura de las hojas y la temperatura del aire (y la diferencia entre ellas) pueden indicar qué tan bien regada está una planta, dijo Paul Mirel, ingeniero jefe del proyecto. Desde 2019, el proyecto científico Landsat en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, ha estado apoyando a Mirel y otros en el desarrollo de STELLA porque es una herramienta valiosa para demostrar cómo funcionan los instrumentos de imágenes de los satélites Landsat.
Mirel añadió que los datos de intensidad de la luz del instrumento pueden ofrecer un indicador decente de qué tan bien se alimenta una planta a través de la fotosíntesis. Las plantas sanas absorben la mayor parte de la luz visible que les llega y reflejan una gran parte de la luz infrarroja cercana. La vegetación escasa o insalubre refleja más luz visible y menos del infrarrojo cercano. La relación entre los dos se llama NDVI, el índice de vegetación de diferencia normalizada.
Varios satélites de observación de la Tierra de la NASA pueden ayudar a medir el NDVI a escala global, ofreciendo datos valiosos a agricultores y silvicultores que evalúan la salud de sus cultivos y árboles, especialmente en tiempos de sequía y calor.
Las lecturas de STELLA son mucho más rudimentarias que las de Landsat, pero el objetivo no es reemplazar los satélites. Lo que hace que STELLA sea tan valioso es «la capacidad de sostener el instrumento en la mano y realizar esas mediciones ustedes mismos», dijo la científica terrestre Allison Leidner, directora de programas en la División de Ciencias de la Tierra de la NASA que ha utilizado STELLA en demostraciones prácticas con candidatos a astronautas. «Te da una idea aproximada de cómo son los datos satelitales y cómo nos ayudan a comprender nuestra Tierra».
«STELLA presenta una gran oportunidad para integrar la erudición y la educación con un instrumento que puede brindarnos datos con calidad de publicación sobre fisiología y salud de las plantas a precios asequibles para las escuelas públicas y los particulares», añadió Manuel Lerdau, ecologista de la Universidad de Virginia en Charlottesville. Lerdau y Mirel concibieron STELLA por primera vez en 2019 como un dispositivo lo suficientemente funcional para medir la salud de las plantas y lo suficientemente simple como para ser construido por estudiantes.
De hecho, dos pasantes de secundaria en el Goddard de la NASA pasaron el verano de 2023 construyendo 40 de ellos bajo la dirección de Mirel y el líder del equipo STELLA, Mike Taylor. Christina Ballagh trabajó en las placas de circuito que contienen todos los sensores y botones. «En promedio, se necesitan dos horas para hacer un STELLA completo», señaló. Sabrina Pillai trabajó en las pantallas. «Es un montón de soldadura, solución de problemas y limpieza», dijo.
Los STELLA recién ensamblados se prestarán con fines educativos. Hasta ahora, Taylor los ha enviado por correo a escuelas de 10 estados, incluidos Alaska, Nebraska, Nueva York y Tennessee. Incluso ha despertado cierto interés en Samoa Americana.
Las instrucciones de montaje están disponibles gratuitamente en línea en el sitio web Landsat de la NASA. Hay tres modelos STELLA diferentes, el más simple de los cuales no requiere soldadura ni impresión 3D y se puede unir con cinta adhesiva a un par de depresores de lengua. Las piezas para los tres modelos pueden costar menos de 200 dólares.
«El objetivo aquí es democratizar la instrumentación», afirmó Mirel.
Incluso hay un foro público STELLA GitHub que ofrece planes de lecciones y mejores prácticas. Karen Karker, especialista en apoyo a la instrucción de la Facultad de Ciencias Ambientales y Silvicultura de SUNY, utilizó STELLA en una lección sobre el espectro electromagnético y descubrió que «es una ayuda visual realmente excelente para el aula».
«Los estudiantes pueden utilizar STELLA para comprender el mundo que los rodea, estudiar el entorno vivo y construido y tomar medidas para cambiar la forma en que tratamos nuestro planeta», dijo Lerdau.
