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Por qué la NASA va a lanzar cohetes durante el eclipse de Sol

Los eclipses solares son fenómenos astronómicos imponentes, llamativos y con efectos generalmente ignorados. Millones de personas salen de su rutina diaria para disfrutar las maravillas de la peculiar alineación entre el Sol y la Luna. Varias instituciones, entre ellas la NASA, aprovechan esta oportunidad para estudiar las afectaciones en la Tierra, así como estudiar la corona solar y poner a prueba nuestro conocimiento sobre el Sol.

Recreación digital de un cohete sonda despegado para estudiar la ionosfera durante el eclipse del 8 de abril. Créditos: NASA's Goddard Space Flight Center.

Perturbaciones lunares

Los eclipses ocurren cuando existe una correcta alineación entre el Sol, la Tierra y la Luna. En el caso de un eclipse solar, la Luna es la encargada de generar una sombra sobre la Tierra, que en algunos casos provoca un oscurecimiento total en ciertas regiones del planeta.

En este proceso se producen distintos fenómenos. El más famoso, además de la noche en medio del día, es la confusión por parte de los animales. Durante los eclipses, las aves buscan sus nidos, al menos durante pocos minutos. Una vez acabada la totalidad, los gallos vuelven a cantar como si de un amanecer se tratase.

Diagrama del máximo del eclipse solar del 8 de abril. Fuente: Time and date

Sin embargo, hay otros cambios ignorados por el público general. Por ejemplo, la atmósfera percibe cambios por la súbita caída de luminosidad o variaciones en la cantidad de radiación recibidas. Estas últimas pueden afectar las comunicaciones locales.

Ionosfera: un mar de electrones

La ionosfera es una capa de la atmósfera terrestre comprendida entre los 90 y 500 kilómetros de altura. Corresponde a una región intermedia entre el clima espacial y el terrestre y a pesar de su baja densidad es fundamental para las comunicaciones con satélites.

La radiación ultravioleta solar, rayos cósmicos y otras fuentes energéticas otorgan suficiente energía para ionizar las partículas. Esto genera una capa alrededor de la Tierra cargada eléctricamente que puede interferir o hasta bloquear ciertas frecuencias de radio, potencialmente afectando las señales enviadas o recibidas desde el espacio. Sin embargo, todavía no existen modelos completos que permitan comprender la evolución de la ionosfera a lo largo del tiempo y en función de las variables externas.

Mapa de las afectaciones y ondas atmosféricas generadas durante el eclipse solar de 2017. Créditos: MIT Haystack Observatory/Shun-rong Zhang.

En la parte diurna, los gases en la atmósfera alta reciben constantemente energía por parte del Sol. Al cabo de medio día son ocultadas en la sombra de la Tierra, donde las partículas pueden relajarse, liberar la energía excedente y regresar a una carga eléctrica neutra y luego repetir el ciclo. Algo similar ocurre durante los eclipses, donde se da una breve pero considerable perturbación en la ionización de las capas altas, momento perfecto para estudiar a detalle y con condiciones conocidas los cambios en la ionosfera.

Sondeo atmosférico

Dado que se conoce con precisión el momento y el lugar de la sombra de la Luna sobre la Tierra, se pueden planear misiones de reconocimiento con antelación para analizar las perturbaciones atmosféricas. Este es un proyecto que se ejecutará desde distintos lugares de Estados Unidos.

Desde Wallops, Virginia, la NASA busca lanzar tres cohetes 45 minutos antes, después y durante el eclipse solar. Se espera que logren alcanzar hasta 420 kilómetros de altura y medir en vuelo la densidad de partículas cargadas y neutras en las capas altas de la atmósfera.

Fotografía de los tres cohetes de APEP y los respectivos equipos encargados. Créditos: NASA/Berit Bland.

Cada cohete desplegará cuatro subsondas con el objetivo de tener una mayor muestra de mediciones y no necesitar quince lanzamientos individuales. Estos mismos volaron en el pasado eclipse anular de octubre de 2023, tras ser recuperados, mejorados y acondicionados servirán para el eclipse de abril.

Otros grupos buscan alternativas para estudiar de forma directa o indirecta los cambios de la ionosfera. Además de cohetes, se busca lanzar globos o realizar observaciones por satélites. En conjunto, todos los nuevos datos buscan refinar los modelos actuales y ofrecer una mejor interpretación y predicción de las capas altas de la atmósfera.

Esta entrada fue modificada por última vez en 04/04/2024 21:27

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Francisco Andrés Forero Daza

Jefe de sección Cosmos. Especialista del programa lunar Apollo, mecánica celeste e impresión 3D. Universidad Nacional de Colombia.