La NASA desarrolla tecnología para detectar turbulencias a kilómetros de distancia.
Ya sea en el vórtice de la estela de los aviones que despegan o en el aire aparentemente tranquilo, hay pocos problemas más molestos para el vuelo que las turbulencias. Estos «tornados horizontales» no sólo pueden hacer que los viajes en avión sean incómodos y posiblemente peligrosos, sino que los intentos por evitarlos pueden consumir grandes cantidades de combustible. Los investigadores de la NASA han desarrollado una tecnología para encontrar estas zonas y, con algo de ingenio, podrían revolucionar tanto la planificación de los vuelos como la investigación aeronáutica.
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Todo lo que hay en la atmósfera puede emitir un sonido. Los volcanes retumban, las cascadas se estrellan y el aire corre, pero ese sonido es más que lo que perciben nuestros oídos. Al igual que la luz infrarroja se compone de frecuencias que no son visibles a simple vista, existe un análogo de audio llamado infrasonido. El infrasonido consiste en tonos demasiado bajos para ser escuchados por el oído humano, entre 0,001 y 20 hertzios.
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La turbulencia repentina que a veces se experimenta al volar se denomina turbulencia de aire claro, llamada así porque no hay nubes visibles ni rasgos atmosféricos que adviertan de la interrupción. El aire turbulento e invisible puede aparecer de la nada y causar estragos en los aviones. Aunque no es fácil de detectar visualmente, la turbulencia de aire claro tiene una firma infrasónica definida. Los investigadores Qamar Shams y Allan Zuckerwar, del Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton (Virginia), se dieron cuenta de que si los controladores aéreos o los pilotos pudieran escuchar estos remolinos antes de que los aviones se encontraran con ellos, se podría trazar una ruta alternativa.
Sus experimentos comenzaron en 2007, pero, como era de esperar, las pruebas iniciales demostraron que no se podía coger cualquier micrófono del mercado y esperar que funcionara con los infrasonidos. Las frecuencias de onda larga tienden a ser superadas por los sonidos de mayor frecuencia, lo que provoca interferencias.
«Descubrimos que los sensores se saturan y no funcionan bien», explica Shams. «Pensamos: ‘Tenemos experiencia combinada en instrumentación, así que ¿por qué no diseñamos un micrófono nosotros mismos?».
Shams y Zuckerwar empezaron a desarrollar algo que pudiera escuchar esas bajas frecuencias con alta fidelidad. Los micrófonos utilizan un diafragma móvil para captar el audio allí donde las ondas sonoras hacen vibrar la superficie. Los investigadores utilizaron un diafragma de baja tensión con un amplio radio, junto con una gran cámara de aire sellada detrás de él, para que el micrófono pudiera escuchar estas ondas sonoras ultrabajas que viajan a grandes distancias. Los micrófonos infrasónicos son fabricados por PCB Piezotronics de Depew, Nueva York, bajo contrato con Langley. Una vez completado el sensor, comenzaron las pruebas. Cuando los micrófonos se colocaron en un patrón triangular equidistante alrededor de los terrenos de la pista de Langley, fueron capaces de captar y localizar las turbulencias atmosféricas a más de 300 millas de distancia, en los cielos de Pensilvania.
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