Cómo la NASA investiga las capas que dificultan las comunicaciones por radio Infobae

Existen interferencias de radio constantes que la NASA ha descartado que provengan de tormentas solares o de actividades humanas cercanas. Por ese motivo, la agencia espacial lanzó recientemente una misión para estudiar las misteriosas capas atmosféricas conocidas como Esporádicas-E, un fenómeno de la ionosfera que causa problemas significativos en las comunicaciones por radio.

La misión SEED (Sporadic-E ElectroDynamics) fue lanzada el 13 de junio desde un remoto atolón en el Pacífico, en las Islas Marshall, y se extenderá durante tres semanas.

Este nuevo esfuerzo científico busca comprender mejor estas formaciones nubosas a gran altitud, que se encuentran entre los 60 y 1000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, y que afectan principalmente a las comunicaciones críticas utilizadas por controladores aéreos y operadores militares.

El principal desafío que representan las capas Esporádicas-E es su capacidad para interferir en las comunicaciones. Cuando estas capas están presentes, las señales de radio pueden ser distorsionadas, causando que los controladores aéreos capten señales de regiones más distantes de lo habitual, confundiendo las fuentes de las mismas.

En los sistemas de radar, esta interferencia se traduce en la detección de “fantasmas” o objetivos falsos, lo que dificulta la interpretación precisa de los datos. Dada la naturaleza volátil de estas capas, que se forman, desplazan y se disipan continuamente, su presencia puede ser difícil de predecir, lo que hace aún más complicado mitigar su impacto.

El fenómeno de las capas Esporádicas-E ocurre en la ionosfera, una capa de la atmósfera donde se encuentran las partículas cargadas conocidas como iones. Estas partículas provienen en su mayoría de meteoritos que, al entrar en la atmósfera, se desintegran y dejan rastros de metales pesados, como el hierro, el magnesio y el sodio.

Aunque estas partículas suelen estar distribuidas de manera uniforme en la ionosfera, en ocasiones se agrupan para formar capas densas que interfieren con las señales de comunicación y los sistemas de radar. Según el científico Aroh Barjatya, investigador principal de la misión SEED y profesor de física en la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle, “las capas Esporádicas-E no son visibles a simple vista, y solo pueden detectarse mediante radares”.

El desafío para los científicos radica en que, si bien las capas Esporádicas-E son relativamente comunes en latitudes medias, su comportamiento cerca del ecuador magnético sigue siendo un misterio. En las latitudes medias, la formación de estas capas se explica por la interacción entre las partículas ionizadas y los vientos de la ionosfera. Sin embargo, cerca del ecuador magnético, las líneas del campo magnético terrestre son paralelas a la superficie de la Tierra, lo que no favorece la formación de capas Esporádicas-E.

La presencia de estas capas en estas regiones ecuatoriales desafía la teoría existente, lo que llevó a los investigadores a lanzar la misión SEED desde el atolón Kwajalein, un lugar cercano al ecuador magnético, en las Islas Marshall. “Estamos lanzando desde el lugar más cercano que la NASA puede al ecuador magnético para estudiar la física que la teoría existente no explica completamente”, explicó Barjatya.

Para abordar esta cuestión, la misión SEED utiliza cohetes de sondeo, naves espaciales suborbitales no tripuladas que transportan instrumentos científicos. Aunque los vuelos de estos cohetes son breves, sólo duran unos minutos, son ideales para estudiar fenómenos fugaces como las capas Esporádicas-E.

Durante el ascenso, los cohetes liberan trazadores de vapor de colores que son monitoreados por cámaras terrestres. Estos trazadores permiten medir los patrones de viento en tres dimensiones, lo que proporciona una mejor comprensión de cómo se comportan las partículas dentro de la ionosfera. Una vez que el cohete alcanza la capa Esporádica-E, libera cuatro subcargas de medición que detectan la densidad de partículas y la intensidad del campo magnético en varios puntos de la capa. Los datos recolectados son enviados a tierra durante el descenso del cohete.

El objetivo principal de la misión SEED es obtener una mejor comprensión de cómo se forman estas capas cerca del ecuador, y cómo afectan las comunicaciones y otros sistemas terrestres.

Barjatya resalta la importancia de la misión al señalar que “las capas Esporádicas-E forman parte de un sistema físico mucho más grande y complejo que alberga los recursos espaciales de los que dependemos a diario”. La investigación permitirá mejorar los modelos informáticos que describen la ionosfera y predecir mejor cuándo y cómo las capas Esporádicas-E interrumpen las comunicaciones, lo que a su vez ayudará a mitigar sus efectos en las infraestructuras críticas.

La ionosfera es una parte fundamental de la termósfera, una de las cinco capas de la atmósfera terrestre. La ionosfera alberga partículas cargadas que son esenciales para las comunicaciones por radio, los sistemas de navegación y las tecnologías basadas en satélites.

A lo largo de los años, la NASA llevó a cabo varias misiones para estudiar la ionosfera y entender los fenómenos que ocurren en ella, ya que estos eventos, como las auroras boreales o los efectos del clima espacial, pueden afectar las comunicaciones y los sistemas de navegación utilizados a diario. Desde 1959, la agencia espacial llevó a cabo investigaciones que buscan comprender cómo los fenómenos atmosféricos y espaciales afectan nuestra vida cotidiana.

El clima espacial, impulsado principalmente por la actividad solar, es otro de los factores que influyen en el comportamiento de la ionosfera. Las partículas cargadas provenientes del Sol pueden alterar las condiciones en la ionosfera, lo que puede afectar las señales de comunicación que dependen de esta capa de la atmósfera. Con el estudio de las capas Esporádicas-E, los investigadores también esperan comprender mejor cómo el clima espacial influye en los sistemas de comunicación y navegación, y cómo mitigar los efectos negativos de estos fenómenos.

El resultado de la misión SEED podría tener implicaciones importantes no solo para la ciencia espacial, sino también para la vida diaria. La mejora en la predicción de las capas Esporádicas-E podría llevar a una mejor gestión de las comunicaciones por radio y los sistemas de radar, lo que beneficiaría tanto a los operadores militares como a los usuarios civiles de estas tecnologías.

Al comprender cómo se forman estas capas y cómo afectan las señales, los científicos podrán diseñar sistemas de comunicación más robustos que sean menos susceptibles a las interferencias provocadas por las capas de la ionosfera.

El impacto de esta misión también podría ser significativo para el futuro de la tecnología espacial. A medida que más y más países y empresas dependen de los satélites para una variedad de aplicaciones, desde la transmisión de datos hasta el monitoreo del clima, comprender los fenómenos que ocurren en la ionosfera es esencial para garantizar que estas infraestructuras funcionen de manera eficiente y fiable.

La misión SEED se convierte, por tanto, en una pieza clave para mejorar la comprensión de la interfaz entre la Tierra y el espacio, y para abordar los desafíos que surgen a medida que nos volvemos cada vez más dependientes de la tecnología espacial.

La misión SEED de la NASA tiene como objetivo desentrañar los misterios de las capas Esporádicas-E y su impacto en las comunicaciones y sistemas de radar. A través del uso de cohetes de sondeo y tecnología avanzada de monitoreo, los científicos esperan obtener datos valiosos que mejoren nuestra comprensión de la ionosfera y nos ayuden a mitigar los efectos de estos fenómenos en las infraestructuras críticas.

Con esta investigación, la NASA no solo avanza en la ciencia atmosférica, sino que también contribuye a garantizar la fiabilidad de los sistemas de comunicación y navegación en el futuro.