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Clima Espacial - Parte 1

  • por Augusto Marín
  • 15 de Septiembre de 2014

El día de hoy quiero escribirles sobre un tema que ha provocado bastante controversia entre la comunidad de Drone-aficionados, pues como bien sabemos, las aeronaves no tripuladas y las tripuladas se guían a través de sistemas de posicionamiento global para mantener la altura, posición, la ruta y mantener un control de tráfico aéreo en el caso de las aeronaves tripuladas. Pero ¿qué sucede con los fenómenos espaciales que pueden llegar a afectar los sistemas de posicionamiento en la tierra? ¿De qué manera el clima espacial puede afectar mi UAV? ¿Cómo puedo prepararme para estos eventos y qué necesito saber? Es mi intención tratar de responder estas preguntas, ofreciéndoles un panorama general sobre el clima espacial y los efectos que tiene sobre los sistemas de comunicaciones. Sobre todo, mostrarles las herramientas sobre las que pueden apoyarse para estar preparados y no tener ningún contratiempo cuando se encuentren realizando trabajos.

La información es un poco pesada, por lo que se ha divido este artículo en dos partes. La primera son conceptos fundamentales para comprender el clima espacial, y en la segunda se presentan las herramientas que nos van a ayudar y la forma de interpretar los datos. Si no es de su interés esta parte, puede visitar directamente la parte 2.

Llamaradas solares

Las llamaradas solares producen partículas de alta energía y radiación que son dañinas para los organismos vivientes, pero afortunadamente nos encontramos protegidos, gracias a nuestra atmósfera y campo electromagnético. Las emisiones más peligrosas de las llamaradas son las partículas energéticamente cargadas (protones de alta energía) y radiación electromagnética (rayos x). Estás toman alrededor de 8 minutos en llegar a la tierra.

Los rayos x se detienen en la atmósfera llegando a perturbar la ionosfera, que es por donde se propagan las ondas de radio. Los rayos x, junto con la radiación ultravioleta, llegan a calentar la atmósfera superior provocando su expansión y cuando esto sucede, los satélites pueden verse envueltos, de tal manera que disminuyen su velocidad por el arrastre ocasionado, reduciendo su vida útil en órbita. La combinación de ambas emisiones de las llamaradas junto con la expansión de la atmósfera, degradan la precisión de los sistemas de posicionamiento global (GPS).

Las llamaradas solares más grandes, son aquellas de clase X, y tienen el efecto más significativo en la tierra, pues pueden causar tormentas de radiación de larga duración en la atmósfera superior y desatar apagones en las radiocomunicaciones. Las llamaradas medianas de clase M, pueden causar apagones de radio brevemente en regiones polares y ocasionar tormentas de radiación menores. Las de clase C tienen algunas pequeñas consecuencias notables.

Tormentas geomagnéticas y eyecciones de masa coronal

Los efectos más serios en la actividad humana, ocurren cuando suceden tormentas geomagnéticas, que son inducidas por eyeciones de masa coronal (EMC). Las EMC están usualmente asociadas con las llamaradas solares, aunque algunas veces ninguna llamarada se observa cuando estas ocurren. Al igual que las llamaradas, las EMC son más frecuentes durante la fase activa del sol, que es aproximadamente cada 11 años. Las últimas EMC ocurrieron alrededor del año 2000 y el año 2011, alcanzando su actividad pico en 2013.

Lo anterior sucede cuando las líneas de campo magnético que confinan el plasma, se doblan y se vuelven tan deformadas, como si fueran ligas bajo una gran tensión, que colapsan y se rompen, conectándose en otros puntos. Los hoyos que se generan, ya no sostienen el plasma solar en su superficie, liberando el plasma explosivo en el espacio como una eyección de masa coronal.

Entre los problemas que se pueden derivar durante una tormenta geomagnética, es el daño a satélites que orbitan la tierra, especialmente aquellos en altas órbitas geosíncronas. Los satélites de comunicaciones se encuentran generalmente en esas altas órbitas. Los componentes de los satélites pueden resultar dañados cuando éste se vuelve altamente cargado durante una tormenta o cuando partículas de alta energía penetran el satélite.

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