La Nasa prepara el lanzamiento este viernes de la misión VortEx (Experimento de Vorticidad) desde el Centro Espacial Andøya en Andenes, Noruega. Un grupo de cohetes de la agencia está a la caza de remolinos gigantes similares a huracanes en la atmósfera superior. Estos remolinos, o vórtices, pueden ser clave para los patrones climáticos atmosféricos superiores que afectan a todo el mundo.
Los vientos a gran altura se tienen en cuenta en los planes de los arquitectos y las rutas de los pilotos, pero su influencia en el planeta se extiende mucho más allá del dominio humano típico. Estos vientos son fuentes de ondas de flotabilidad: pulsos gigantes de energía que impulsan cambios en la interfaz de la Tierra con el espacio.
Las ondas de flotabilidad son ocurrencias comunes en la Tierra. “Podrían provenir de frentes de tormenta que se acercan o de vientos que golpean las montañas y se envían hacia arriba”, dijo Gerald Lehmacher, profesor de física en la Universidad de Clemson en Carolina del Sur e investigador principal de la misión Vortex Experiment. Las ondas de flotabilidad se forman cuando una ráfaga o perturbación empuja repentinamente aire más denso hacia una región de menor presión, creando una oscilación a medida que la atmósfera intenta volver al equilibrio. Estas oscilaciones generan ondas que se propagan alejándose de la perturbación, de forma similar a las ondas en un estanque.
Aunque las ondas de flotabilidad son comunes, sus efectos en la atmósfera aún no se conocen bien. “En el sentido más amplio, este experimento se trata de aprender sobre el destino de las ondas de flotabilidad en el borde del espacio”, dijo Lehmacher.
VortEx busca un destino en particular: los vórtices. A medida que las ondas de flotabilidad se mueven hacia arriba y atraviesan capas estables de nuestra atmósfera, los modelos informáticos han demostrado que pueden formar remolinos gigantes de aire. “Podrían convertirse en remolinos; esto podría estar sucediendo en todas partes de la atmósfera, pero simplemente no tenemos las medidas para saberlo”, dijo Lehmacher.
Se cree que se extienden decenas de kilómetros de un lado a otro, estos vórtices son demasiado grandes para medirlos con enfoques convencionales. Lehmacher diseñó VortEx para superar esta limitación, midiendo los vientos en ubicaciones muy separadas.
La misión utilizará cuatro cohetes, lanzados de dos en dos. Cada par consta de un volador alto y un volador bajo, lanzados con unos minutos de diferencia. El avión de alto vuelo, que alcanzará su punto máximo a aproximadamente 360 kilómetros de altitud, medirá los vientos. El avión de vuelo bajo, que alcanza aproximadamente 140 kilómetros de altitud, medirá la densidad del aire, lo que afecta la forma en que se forman los vórtices. Ambos cohetes realizarán sus mediciones durante unos minutos antes de volver a caer al mar de Noruega.
Para medir los vientos, el cohete de alto vuelo liberará nubes luminiscentes como las que se usan en los espectáculos de fuegos artificiales, siguiendo sus movimientos desde el suelo. La mayoría de los experimentos de este tipo libera las nubes de la carga útil del cohete. Pero para extender las nubes y revelar patrones a mayor escala, VortEx expulsará cuatro subcargas a la vez, cada una de las cuales alcanzará una distancia de aproximadamente 40 kilómetros desde el cohete antes de liberar sus propias nubes. Esto sucederá en cuatro momentos diferentes durante el vuelo, para un total de 16 nubes a diferentes alturas y distancias, lo que ayudará a mostrar patrones a gran escala. Al ver cómo se mueven estas nubes, el equipo de VortEX buscará cualquier signo revelador de remolinos. Luego, el equipo repetirá el experimento, lanzando el segundo par de cohetes en diferentes condiciones climáticas, ya sea esa misma noche o unos días más tarde (dependiendo de cuándo las condiciones sean favorables).
El equipo de VortEx también estará atento a las olas de flotabilidad desde abajo. El Observatorio Alomar, dirigido por el Centro Espacial Andøya en Andenes, Noruega, tiene los sistemas de imágenes y radar terrestres necesarios para detectar ondas de flotabilidad que ocurren en tiempo real. La ubicación también cuenta con las montañas escandinavas, que se extienden a lo largo de Noruega de norte a sur. Son una fuente regular de olas de flotabilidad cuando los vientos se precipitan contra las montañas y se disparan hacia el cielo.
Si VortEx encuentra vórtices, sería un paso clave para comprender el clima atmosférico superior, que afecta la navegación GPS y las señales de comunicación. Los modelos informáticos actuales del tiempo atmosférico superior todavía luchan por explicar los efectos de las olas de flotabilidad. Los vórtices podrían ser la clave, dice Lehmacher, porque son más predecibles que las propias ondas de flotabilidad.
“Las estructuras de vórtices siguen ciertas reglas universales que podríamos poner en modelos para que funcionen a estas escalas”, dijo Lehmacher. «En lugar de rastrear ondas de flotabilidad individuales, simplemente las describiría con un espectro de vórtices».
