Vista lateral del modelo de avión de 1 metro de envergadura utilizado en los experimentos con rayos positivos y negativos. Crédito:Carmen Guerra-García
Puede haber una forma de hacer que los aviones sean menos propensos a los rayos, según una nueva investigación que explora el papel de la aeronave en los eventos eléctricos. El truco, asombrosamente, podría ser dar a los aviones un poco de carga eléctrica cuando están en el aire, dicen los científicos que informan sobre su trabajo experimental en AGU Journal of Geophysical Research:Atmósferas .
El avión comercial promedio es alcanzado por un rayo una o dos veces al año. Cada vez que choca un avión se pone fuera de servicio para inspecciones y reparaciones. Esto provoca retrasos y cancelaciones de vuelos. Encontrar una forma de reducir los rayos podría ahorrar tiempo y dinero.
Con ese fin, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) construyó un aparato alrededor de un modelo de avión para aprender cómo los aviones interactúan eléctricamente con el cielo cargado que los rodea. Esto incluye examinar la forma contraria a la intuición en la que los relámpagos comienzan en los bordes de la aeronave y se mueven hacia el cielo.
"Los aviones no vuelan hacia un rayo. De hecho, activan un rayo, "dijo Carmen Guerra-García, un profesor asistente en el MIT involucrado en el estudio. Los aviones crean lo que se llama líderes positivos y negativos, que son los canales ionizados de movimiento rápido que se convierten en relámpagos. "Un rayo no habría ocurrido si el avión no estuviera allí, " ella dijo.
En el aparato, los investigadores simularon un campo eléctrico entre las nubes y el suelo y luego cambiaron la carga del modelo de avión. Para ello utilizaron un generador de electricidad estática, como los que hacen que se te erice el pelo en un museo de ciencias, adjunto al modelo de avión. Esto les permitió ver cómo la carga en el avión modificaba los umbrales para desencadenar un rayo.
Los aviones comerciales reales están diseñados para eliminar constantemente cualquier carga estática que se acumule mientras están en el aire. dijo Colin Pavan, estudiante de posgrado en el MIT y autor principal del nuevo estudio. Esto se debe a que la electricidad estática puede interferir y dañar la electrónica. Como resultado, Los aviones comerciales están cerca de ser eléctricamente neutrales mientras vuelan por el aire.
Un esquema del aparato utilizado para probar la carga de aviones y los rayos. Tenga en cuenta el generador Van de Graaf (VDG) utilizado para cargar el modelo de avión. Crédito:Pavan, et al., 2020, Atmósferas JGR
Neutral parece ser una buena forma de volar, cuando está en las proximidades de masas de aire cargadas en nubes de tormenta. Sin embargo, eso no es lo que encontró el equipo de MIT / UPC. En lugar de, descubrieron que su modelo de avión era más propenso a los rayos cuando era neutral.
"En términos de evitar los rayos, estos experimentos sugieren que puede volar de forma segura a través de campos ambientales que son un 30% más altos si la aeronave tiene algo de carga, "dijo Guerra García.
Aún no se sabe cómo eso podría traducirse en operaciones y diseño de aeronaves. Por ahora, El equipo del MIT espera explorar los detalles de cómo se crean y se propagan los líderes del rayo desde los aviones hacia el cielo.
"También estamos estudiando métodos para cargar aviones, "dijo Guerra-García." ¿Puedes hacerlo y controlarlo? "
Ella enfatiza que al igual que muchas preguntas relacionadas con rayos, aún queda mucho por aprender, porque los rayos son notoriamente difíciles de estudiar.
"Es sorprendente", dijo Guerra-García. "Es un problema muy antiguo, pero hay muchas incógnitas".
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunidad de blogs de ciencia de la Tierra y el espacio, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.
