Líneas Estratégicas de cooperación tecnológica y empresarial IACTEC

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1 Líneas Estratégicas de cooperación tecnológica y empresarial IACTEC 20 abril 2016 Informe elaborado para / Report prepared for: Club Empresarial Tenerife Network Oficina de Proyectos Institucionales y Transferencia de Resultados de Investigación INSTITUTO DE ASTROFÍSICA DE CANARIAS ADVERTENCIA / WARNING: La información incluida en este informe está dirigida al destinatario arriba mencionado. Si Usted accede a este informe y no es el destinatario indicado, le informamos que puede estar accediendo a información confidencial, estando totalmente prohibida cualquier utilización, divulgación, distribución y/o reproducción de esta información sin autorización expresa en virtud de la ley orgánica 15/99 en materia de protección de datos. Si ha recibido este informe por error, le rogamos nos lo comunique inmediatamente a través de los datos de contacto indicados al pie de esta página y proceda a su eliminación. INFORME / REPORT. Expte: EB0086J INSTITUTO DE ASTROFÍSICA DE CANARIAS La Laguna. Santa Cruz de Tenerife España Pág. 1 / 14 Tel: / Fax: otri@iac.es

2 Título / title: Líneas Estratégicas de cooperación tecnológica y empresarial IACTEC. Para / for: Club Empresarial Tenerife Network Ref. /Expte: EB0086J Fecha / Date: 20 abril 2016 ADVERTENCIA / WARNING: La información incluida en este informe está dirigida al destinatario arriba mencionado. Si Usted accede a este informe y no es el destinatario indicado, le informamos que puede estar accediendo a información confidencial, estando totalmente prohibida cualquier utilización, divulgación, distribución y/o reproducción de esta información sin autorización expresa en virtud de la ley orgánica 15/99 en materia de protección de datos. Si ha recibido este informe por error, le rogamos nos lo comunique inmediatamente a través de los datos de contacto indicados al pie de esta página y proceda a su eliminación. Resumen y motivación: El pasado 15 de abril de 2016 se llevó a cabo una visita en el Observatorio del Teide con representantes y asociados de este Club Empresarial. Semanas antes se participó en uno de sus encuentros y se acordó con ellos que se les haría llegar información sobre las líneas estratégicas del IAC en el marco de su iniciativa IACTEC espacio de cooperación tecnológica y empresarial. Se acordó también mantener ciertos contactos periódicos así como actualizar la información de estos proyectos del IAC. El presente informe recoge una breve descripción de IACTec, así como de los proyectos que se pondrán en marcha en su ámbito. ÍNDICE: Introducción. Grandes Telescopios e instrumentación científica para astrofísica: Cherenkov Telescope Array European Solar Telescope Liverpool Telescope II Microsatélites Aplicaciones biomédicas INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 2 / 14

3 Introducción IACTec será un nuevo espacio de cooperación tecnológica y empresarial del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en el que se espera contar con amplia participación empresarial, regional, nacional e internacional, y un modelo de trabajo orientado a generar productos tecnológicos de alto valor añadido y claro interés para el mercado. La actividad del nuevo espacio se concentrará inicialmente en tres grandes líneas de actuación para las que el IAC cuenta con amplia experiencia en la ejecución de proyectos de I+D+i, o dispone de conocimiento tecnológico estratégico que puede ser aplicado con éxito en otros campos. Estas líneas, para las que se espera disponer de una estrategia de posicionamiento de sus productos de I+D+i en el mercado, son: 1. Desarrollos Tecnológicos relacionados con Grandes Telescopios de última generación. 2. Desarrollo, construcción y operación de microsatélites. 3. Aplicaciones tecnológicas en Biomedicina. Para generar las alianzas y colaboraciones necesarias en la implementación exitosa de estas líneas de actuación, y sus correspondientes resultados en el mercado, el IAC fomentará la participación de entidades de estos sectores en proyectos de arranque específicos. Como resultado del trabajo de identificación de mercados, tecnologías y productos que se incluyen en el Plan de Negocio de IACTec, se han priorizado los siguientes objetivos científicos y tecnológicos para la fase de arranque del nuevo espacio de cooperación: Coordinar la estrategia de I+D+i con los programas regionales, nacionales, e internacionales, y con los programas de trabajo de los Organismos Internacionales más vinculados con el centro (ESA y ESO principalmente). Consolidar relaciones con entidades clave de investigación y el sector privado (empresas proveedoras de componentes / ingeniería instrumental) a nivel nacional e internacional. Desarrollo de tecnología que pueda ser comercializada (retorno económico) en colaboración con otras entidades líderes. Conseguir una base de clientes para IACTec como proveedor de referencia en el desarrollo de productos/servicios intensivos en I+D. En términos de operación de este nuevo espacio, el Plan propone un modelo de trabajo basado en acuerdos bilaterales entre las empresas interesadas y el IAC fundamentalmente, para el desarrollo de proyectos conjuntos alineados con las tecnologías, segmentos y mercados que se han considerado prioritarios por el IAC. Las infraestructuras y servicios del nuevo espacio IACTec estarán a disposición de las necesidades tecnológicas de estas colaboraciones. INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 3 / 14

4 El edificio que se está construyendo para ello constará de un espacio de unos 4000 m2, equipado con despachos, laboratorios, talleres, sala limpia, etc., para el desarrollo de instrumentación avanzada en proyectos de colaboración público-privada. El siguiente cuadro resume los objetivos científicos y tecnológicos de IACTec a largo plazo. El presente informe recoge las principales iniciativas que el IAC está impulsando actualmente alineadas con IACTec, y de las que por tanto se espera generen oportunidades para la industria de la ciencia lo largo de la próxima década. Estas iniciativas incluyen la participación del IAC en los telescopios CTA, EST y LT2, el microsatélite IACSat-1, y el desarrollo de varias aplicaciones Biomédicas basadas en radiometría y análisis hiperespectral. Las innovaciones tecnológicas surgidas de estas iniciativas presentan claras aplicaciones comerciales y, unidas a la posición estratégica de Canarias, podrán catalizar en casos específicos la apertura hacia nuevos mercados. INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 4 / 14

5 Informe Grandes Telescopios: Cherenkov Telescope Array (CTA) El proyecto Cherenkov Telescope Array (CTA) es la futura apuesta europea para la investigación de fuentes cósmicas de rayos gamma de las próximas décadas, con participación también de terceros países, para el estudio del Universo a muy altas energías. Con un presupuesto para construcción estimado en unos 3001 millones de euros, CTA constará de dos observatorios, uno en el Hemisferio Norte y otro en el Hemisferio Sur, que albergarán en su conjunto alrededor de 100 telescopios de tres diferentes tamaños. Un total de unos 19 telescopios será la configuración para el CTA-Norte; 4 Large Size Telescopes (LST) y 15 Medium Size Telescopes (MST). CTA Norte dispondrá de un tercio del presupuesto aproximadamente (en torno a 90 millones de euros). A mediados de 2015 se confirmó la selección del Observatorio del Roque de Los Muchachos como emplazamiento candidato para albergar el CTA Norte, y actualmente el consorcio negocia con el Gobierno español las condiciones específicas para su instalación. Está previsto que España invierta del orden de 40 millones de euros para su construcción, provenientes principalmente del Fondo Europeo para el Desarrollo Regional (FEDER). La cofinanciación restante será aportada con otros recursos, tanto por parte del Gobierno Regional como por aportaciones de proyectos de I+D+i de la comunidad científica de CTA. Zona del Observatorio del Roque de Los Muchachos destinada a la instalación de CTA-Norte España está debidamente cualificada para obtener retornos tecnológicos de la participación en CTA. El proyecto cuenta con una oficina de desarrollo industrial que ha organizado varios workshop (CTA Industry Day) en los últimos 5 años. Las áreas seleccionadas dentro de CTA como potencialmente interesantes para la industria y en las que la participación libre está ya 1 Basado en el Tecnical Design Report de CTA aceptado a finales de 2015 INFORME / REPORT. Expte: EB0086J INSTITUTO DE ASTROFÍSICA DE CANARIAS La Laguna. Santa Cruz de Tenerife España Pág. 5 / 14 Tel: / Fax: otri@iac.es

6 abierta a empresas de países pertenecientes al consorcio CTA son las siguientes: detectores de luz; mecánica de grandes estructuras; tecnologías ópticas, producción de espejos; electrónica de alta velocidad; software y hardware de control y gestión de datos. En torno a 50 empresas españolas han sido identificadas por la Asociación Española de Industria de la Ciencia, junto con el CDTI, como potenciales participantes en estas actividades. Dicha lista se verá ampliada para incluir empresas dedicadas a la obra civil y sistemas de generación energética una vez se entre en la fase de construcción, dada la experiencia y reconocimiento de la industria española en este área junto con su conocimiento del terreno. En este sentido, el IAC lanzó a finales de 2015 la primera licitación de la obra de cimentación para la instalación del telescopio prototipo LST, del que se espera sea validado y aceptado como uno de los elementos principales de CTA-Norte. Muy recientemente España ha firmado un acuerdo con Japón para la instalación de los cuatro LST. Las instituciones que forman parte de CTA-España han mostrado su interés en participar en desarrollos tecnológicos relacionados con los tres tipos de telescopios (CTA Sur contará además son Small Size Telescopes SST), el manejo de los datos, el control de las matrices de telescopios, así como en infraestructuras y componentes comunes. La representación española de CTA ha presentado al Ministerio de Economía y Competitividad una solicitud de financiación para la ejecución de la fase 1 de la construcción de CTA-Norte. En caso de que la solicitud resulte aprobada, la Oficina de CTA se creará como proyecto estratégico en la Sede Central del IAC, con vinculación a IACTec, y estará formada por un equipo inicial de 8 personas, principalmente con perfil de ingeniería para dar el adecuado seguimiento a los procesos de licitación y al trabajo técnico de fabricación, construcción e integración de está nueva infraestructura. El consorcio CTA ha completado recientemente un detallado informe de 200 páginas sobre el Diseño Técnico de la Gestión de Datos en CTA, incluyendo aspectos clave sobre Diseño y Prototipado, Validación y Aceptación de productos, Hoja de Ruta para el desarrollo del Sistema y Estimación de Costes, entre otros. Las oportunidades de colaboración con el Sector Privado en este ámbito serán difundidas por el consorcio en reuniones y eventos específicos como los CTA Industry Days. INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 6 / 14

7 European Solar Telescope (EST) El Telescopio Solar Europeo (EST) es una iniciativa de la física solar europea en la que participan más de 30 instituciones de 15 países comunitarios, bajo la coordinación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), representando la mayor infraestructura de investigación europea proyectada en el campo de la física solar desde Tierra, con una inversión de 200 millones de euros (15 millones para la fase preparatoria y 185 millones para su construcción), así como 9 millones de euros anuales para su operación (aprox 5% del presupuesto de construcción), por espacio de unos 30 años. EST está promovido por la Asociación Europea para Telescopios Solares (EAST), un consorcio cuyo objetivo es, entre otros, el desarrollo del telescopio para mantener a Europa en la punta de la investigación en física solar, ocupando hoy en día un papel destacado en el panorama mundial. Los Observatorios de Canarias (OOCC) han sido seleccionados por la Comunidad de Física Solar Europea como lugar de emplazamiento del EST. El impacto socio-económico 2 que se espera en Canarias fruto de su construcción y posterior operación, ha propiciado un decidido respaldo por parte de las autoridades de la región y del gobierno central, y mantener el liderazgo de manera destacada y decidida dentro del consorcio, en esta nueva gran infraestructura científica. El IAC, que lidera la construcción de esta gran infraestructura de investigación, coordina actualmente dos proyectos europeos (SOLARNET y GREST) para fomentar la cohesión de la física solar europea y desarrollar, testear y validar las tecnologías necesarias para la construcción de la instrumentación del EST, así como para implementar actuaciones específicas centradas en el análisis de las figuras legales y gobernanza del proyecto para sus próximas etapas de construcción y operación. En Junio 2016 se enviará una nueva propuesta de financiación centrada en acometer la fase preparatoria previa a la construcción del telescopio, y en la que se espera licitar diversos estudios preliminares de todos los subsistemas que componen el telescopio. De cara a mantener el liderazgo científico y tecnológico, así como el merecido retorno industrial y económico, garantizando también la necesaria continuidad de este gran proyecto, se espera recibir de autoridades regionales apoyo financiero en el periodo Existe un detallado informe sobre Aspectos Tecnológicos, Industriales e impacto socio-económico relacionado con la construcción y operación del EST en Canarias. Abril INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 7 / 14

8 2020, además de obtener financiación H2020 y de los socios EST (hasta alcanzar un coste total de 15 M ) para complementar la fase preparatoria. La oficina del proyecto estará vinculada a IACTec e integrará inicialmente por un grupo aproximado de hasta 20 ingenieros, que profundizará y consolidará el diseño del telescopio y definirá el plan adecuado para la fase de construcción. Por otra parte, este grupo establecerá contactos con empresas tecnológicas avanzadas para el desarrollo de innovaciones tecnológicas en diversas especialidades como la producción de espejos, actuadores y sensores, mecánica de grandes dimensiones, óptica adaptativa e instrumentación post-foco, sistemas de soportes activos y mecánica de apuntamiento y guiado de grandes masas con gran precisión. Desde el punto de vista de la instrumentación, las tecnologías críticas a utilizar pueden ser el mecanizado de precisión, materiales de alta estabilidad dimensional, integración mecánica y regulación térmica, óptica multiconjugada, etc. A inicios de 2016 se produjo un hito importante, que fue la incorporación del EST en la Hoja de Ruta del Foro Estratégico Europeo de Infraestructuras de Investigación (ESFRI; por sus siglas en inglés), como gran infraestructura de interés para la comunidad para la próxima década. Sólo 6 nuevos proyectos en toda Europa, para el conjunto de todas las disciplinas científicas, fueron incorporados a esta hoja de ruta. INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 8 / 14

9 Liverpool Telescope 2 (LT2) LT2 será un nuevo telescopio robótico de clase 4 m en el Observatorio del Roque de los Muchachos (ORM) en La Palma, diseñado para sacar el máximo provecho de casos científicos que necesiten un seguimiento en el tiempo a gran escala y respuesta rápida de observación ante el aviso de otros telescopios, convirtiéndolo en una infraestructura clave a nivel mundial para el estudio de fenómenos astronómicos de transición (explosiones, atenuaciones rápidas, etc.). Habiendo comenzando su fase de diseño en 2012, se espera que el telescopio esté operativo en El telescopio contará con un set de instrumentos a disposición de los investigadores durante la realización de las observaciones, por lo que estarán montados de forma que se puedan realizar cambios automáticos. En todo caso, el instrumento principal será un espectrógrafo óptico/infrarrojo de resolución intermedia. El coste total del proyecto es de unos 20 millones de euros, de los cuales el Astronomical Research Institute (ARI) de la Universidad de Liverpool (Reino Unido), como promotor del proyecto, y apoyado por otros miembros del consorcio (Universidad de Paris, Observatorio de Postdam, Instituto Nacional de Investigación Astronómica de Thailandia) financiarán un 80-90% del proyecto. España, a través del IAC prevé participar con un 10-20% del coste total. A esta aportación hay que añadir la cesión de la infraestructura general en el Observatorio del Telescopio Liverpool (predecesor del LT2) instalado en el Observatorio de Roque de Los Muchachos (ORM) Roque de los Muchachos, y en particular del emplazamiento del telescopio, así como el aprovechamiento del cielo de Canarias, posicionando al IAC como un socio de primer nivel en este proyecto y asegurando un retorno científico, industrial, social y educativo de primer orden. Esta participación se articulará de nuevo en torno a IACTec, que actuará como polo INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 9 / 14

10 y receptor de los convenios de colaboración con las empresas que pretendan participar en el proyecto e instalarse en las islas Canarias. Los requerimientos especiales de Liverpool 2, como consecuencia de su rapidez de respuesta y operación en modo robótico, en términos de ligereza de materiales, flexibilidad y versatilidad, plantean retos instrumentales y tecnológicos muy atractivos tanto para el personal técnico del IAC como para empresas privadas del sector. El diseño, construcción y puesta en marcha del telescopio se contempla en un horizonte de 6 años ( ) con dos fases que corresponden al diseño del telescopio e instrumentación (Fase I) y a los procesos de fabricación y puesta en funcionamiento (Fase II). El desarrollo requerido en áreas altamente especializadas supone un atractivo reto tanto para el IAC como para las empresas del sector, precisando de innovación en áreas de óptica, mecánica, software, control remoto, e instrumentación astrofísica. Esta actividad posibilitará la transferencia de tecnología entre empresas públicas y privadas, promoverá la instalación de empresas privadas de alta tecnología en las islas y servirá de escaparate para seguir atrayendo las instalaciones astronómicas punteras a los observatorios canarios. Las áreas de especialización técnica requeridas presentan elementos comunes con actividades en otros ámbitos y que son de interés estratégico para Canarias, tales como energías renovables, comunicaciones, sostenibilidad y transporte. INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 10 / 14

11 Microsatélites: Desarrollo de Microsatélites Dentro de su estrategia de expansión y diversificación, el IAC apuesta decididamente por el sector de las tecnologías espaciales, donde tanto las infraestructuras como los servicios espaciales son fundamentales para ayudar a resolver muchos de los nuevos y crecientes retos de la sociedad (comunicaciones, seguridad y defensa, gestión del medio ambiente, control de los recursos naturales o de las catástrofes, movilidad de personas y bienes, salud, entre otros) además de su inmenso valor para la investigación astrofísica y exploración espacial. Para ello el IAC aprovechará su dilatada experiencia en colaboraciones previas, sus capacidades, instalaciones, conocimientos actuales y las ventajas de la ubicación en Canarias. La estrategia de crecimiento en este sector, en colaboración con el sector empresarial, mediante una aproximación ágil y viable técnica y económicamente, estará alineada con la consecución de los siguientes objetivos en un periodo de 5 años: 1. Lanzamiento del primer satélite canario (IACSat-1) de observación de la tierra: Este prototipo se diseñará para explotar aplicaciones de observación de la Tierra, aprovechando la creciente demanda de este tipo de aplicaciones en el sector público y privado: Campos de paisaje urbano (evolución con el tiempo del mismo o de la contaminación luminosa) Social (llegada de cayucos e inmigrantes) Económico (evolución del tráfico marino desde y hasta Canarias) Ambiental (análisis de temperatura de las aguas o radiación reemitida por mar, bosques y tierra, así como deforestación). 2. Convertir al IAC y a Canarias en un referente mundial de la carga útil de los nano, micro y mini-satélites. Ser líderes en los campos de: Control de detectores y uso de detectores baratos en espacio Lógica reprogramable Óptica ligera en espacio y diseños ópticos novedosos Comunicación espacio-tierra y espacio-espacio INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 11 / 14

12 Algoritmos de procesado de imágenes Alta resolución espacial y temporal. 3. Posicionarse dentro del sector de las constelaciones de satélites. Se espera alcanzar este objetivo, una vez se haya lanzado con éxito IACSat-1, y cerrado nuevos contratos con la industria. El potencial de crecimiento dentro del sector de las constelaciones de satélites es muy elevado por lo que este objetivo supone una ventana de oportunidad clave para IACTec. 4. Contribuir a la generación de un tejido empresarial de primer nivel en Canarias, con empresas tanto de tecnología puntera como empresas de servicios que permitan, en ambas provincias cubrir todo el proceso: fabricación, integración y seguimiento. Con este objetivo se pretende afianzar la colaboración público-privada en tecnologías avanzadas, desarrollando un entorno favorable, estable y perdurable. 5. Abrir nuevas ventanas de investigación científica sólo accesibles desde el espacio. 6. Comercialización de productos obtenidos y no utilizados institucionalmente. El volumen de datos generados será enorme, y todos aquellos que no sean utilizados por el proyecto se comercializarán, no solo ayudando a auto-mantener esta iniciativa, sino generando beneficios. Se estima que el desarrollo del IACSat-1, con resolución de 2m, en un periodo de 3 años, tendría una duración operativa de alrededor de 5 años, supondría una inversión de 5 millones de y se espera una tasa interna de rentabilidad superior al 15-20%. Para ser competitivo, este proyecto requeriría ciertas innovaciones tecnológicas, en particular en la cámara y las comunicaciones. La Oportunidad Según estimaciones de especialistas en el sector espacial y de telecomunicaciones, el mercado mundial de los pequeños satélites se va a cuadruplicar en los próximos años. Fuentes: Nano/Micro- Satellite Launch Forecast (1-50 kg). SpaceWorks (2015) INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 12 / 14

13 Canarias puede ser un lugar único para la implantación ciertas operaciones claves para esta industria: Segemento Terreno y lanzamientos. Y un lugar idóneo, si se desarrolla adecuadamente el ecosistema, para el desarrollo de sistemas ópticos y electrónicos para cargas útiles, y desarrollo de software. En ambos casos es necesario un Proyecto Tractor que impulse el desarrollo del tejido industrial en Canarias, cumplimiento IACSat-1 de forma clara este papel. Una vez se concreten los mecanismos de financiación, se espera poder proceder en 2016 con su diseño y posterior construcción a través de una estrategia FAST TRACK (basada en componentes de tecnología nacional ya en desarrollo), estimando como fecha de lanzamiento hacia INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 13 / 14

14 Aplicaciones biomédicas: El sector de la biomedicina continúa siendo uno de los más novedosos dentro de la alta tecnología, siendo intensivo en conocimiento, de alto valor añadido, y presentando un alto potencial de crecimiento que supone una ventana de oportunidad para aquellas entidades que disponen de conocimiento y tecnología con numerosas aplicaciones potenciales en este sector. El IAC juega aquí un papel clave como actor principal en la detección y análisis de la radiación electromagnética, y por tanto para el diagnósticos y prevención de varias enfermedades. Las principales líneas de actuación que se prevé en relación a la aplicación de tecnología astrofísica a biomedicina son las siguientes: -Radiometría de microondas: Detección y localización de variaciones de temperatura en el interior del cuerpo (varios cms). Aunque hay un gran desafío tecnológico por el hecho de que la emisión de cuerpo negro en esas frecuencias es muy débil, se prevé su detección a través de capas de tejidos. La experiencia del IAC en radiometría (para captar señales provenientes del espacio muy débiles) será clave para el éxito de esta línea. La elección de las bandas espectrales se focalizará en seleccionar aquellas asociadas al comportamiento dieléctrico de los tejidos humanos a dichas frecuencias, con menos pérdidas de señal. Radiometría en el infrarrojo medio: Detección de temperatura superficial del cuerpo. Análisis hiperespectral, desde el infrarrojo cercano al ultravioleta: desarrollo de técnicas activas, iluminando en las longitudes de onda oportunas para el tratamiento de imágenes hiperespectral de la superficie del cuerpo por reflexión difusa. Todas estas técnicas se pueden combinar de forma eficaz para la detección precoz de infecciones de origen subcutáneo, así como problemas en la perfusión sanguínea que las producen y agravan. Los sistemas que se diseñarán y desarrollarán estarán focalizados en aplicaciones clínicas concretas, facilitando así su viabilidad técnica. Igualmente se considerará la posibilidad de su desarrollo para dispositivos móviles de bajo coste. El contexto tecnológico mencionado sobre estas líneas será de aplicación en problemas médicos específicos. Uno de los primeros problemas médicos que se considera es el manejo clínico del pie diabético, que da lugar a innumerables complicaciones con una elevada morbilidad. A medio y largo plazo IACTec podrá abordar desafíos tecnológicos de mayor trascendencia como la espectroscopía 3D por microondas. Realizar medidas fiables con esta técnica a unos costes razonables tendrá un elevado potencial para la tecnología médica, con claras ventajas sobre la resonancia magnética (con costes más elevados y limitaciones para hacer espectroscopía clínica). El IAC participa en una solicitud de financiación al objeto de impulsar su estrategia en este línea de trabajo para IACTec. INFORME / REPORT. Expte: EB0086J Pág. 14 / 14