Entrevista a Dwayne Orr

Globos que transportan ciencia estratosférica

Annia Domènech / 06-11-2009

Globos que se elevan para estudiar el Sol, la Tierra o el origen del Universo, por poner algunos ejemplos, pues disciplinas científicas muy diversas se benefician de poder posicionar los instrumentos en altura, en la estratosfera, para que realicen las medidas necesarias. ¿Pero quién lanza el globo, monitoriza su trayecto, controla el aterrizaje y recupera las barquillas con la carga útil de estos globos? ¿Y cómo lo hacen?

Dwayne Orr es el responsable local (Deputy Site Manager) en Palestine (Texas) del CSBF (Columbia Scientific Balloon Facility, Instalación Columbia para Globos Científicos), de la NASA. Cuenta cómo un científico les explica que le gustaría ir a algún lado para hacer volar un globo. Y que ellos van y lo hacen, de modo que pueda seguir con su investigación.

En junio pasado, hizo desde Kiruna (Suecia) el lanzamiento de uno de sus globos estratosféricos. Transportaba el experimento europeo Sunrise para el estudio de los campos magnéticos solares. Uno de sus instrumentos, IMaX,fue realizado íntegramente en España con la gestión y el liderazgo científico del Instituto de Astrofísica de Canarias.

¿A qué se dedican en el CSBF?
A hacer volar globos desde los que se hace ciencia. Antes se llamaba NSBF (National Scientific Balloon Facility, Instalación Nacional para Globos Científicos), pero el centro cambió de nombre en recuerdo del accidente del Columbia, que tuvo lugar en nuestra zona. En aquel momento nuestros edificios fueron utilizados para almacenar restos del transbordador.

¿Qué son los LDB (Long Duration Balloons) como el que transportó el experimento Sunrise?
Son, como dice su nombre, globos de larga duración, que pueden circunvalar la Tierra una vez, e incluso dos. Fueron posibles cuando, a principios de los años noventa, los sistemas electrónicos permitieron controlar un globo por satélite, es decir, también cuando está por debajo del horizonte y ya no es visible.

¿A qué altura suelen volar los globos?
Sobre los 30-35 km, a veces hasta 40 km, por encima del 99,5 % de la atmósfera terrestre. Los instrumentos están básicamente en el espacio por lo que pueden estudiar el Universo como desde un satélite al evitar también la interferencia atmosférica.
Obviamente donde vuelan nuestros globos no hay oxígeno para respirar, es necesario un equipo espacial para estar allí, es como encontrarse en el espacio. No hay atmosfera, nada que proteja de la radiación ultravioleta y demás peligros. En los años cincuenta, los globos se utilizaron para probar los trajes espaciales, el mejor modo de hacerlo era mandar a alguien a cincuenta kilómetros de altura.

¿No existen problemas con los aviones?
Siempre trabajamos en colaboración con las autoridades de aviación del país donde nos encontramos. Les informamos de que vamos a lanzar un globo para que aseguren un tráfico aéreo despejado. Además los globos, que se desplazan a cuatro veces mayor altitud que un avión, cuando alcanzan los 20 km ya están fuera del espacio aéreo.
En ocasiones los pilotos ven el inmenso globo, les da la impresión que está muy cerca y llaman a la torre de control, desde donde se les asegura que el artefacto se sitúa mucho más arriba. Son tan grandes que cabría un campo de fútbol dentro de uno de estos globos cuando alcanzan su altitud de vuelo, parecen próximos pero en realidad están muy lejos.

¿Cómo son los globos?
Son como bolsas de basura, están hechos básicamente del mismo material plástico, pero la resina utilizada es de gran calidad y muy resistente. Para construirlos se pegan "sábanas" de este plástico, de unos 250 metros de largo, hasta obtener el volumen deseado (Sunrise media unos 330 m de largo). Los globos más grandes requieren un mes para ser construidos, a veces seis semanas, y los especiales un par de meses. Se realizan en Texas. Los tamaños más habituales son los de 1,2 millones de metros cúbicos y los de 800.000 metros cúbicos.

Cuánto más grandes más altitud alcanzan, ¿por qué?
La atmósfera terrestre está formada por capas siendo más densas las más cercanas al planeta. El globo está relleno de helio, que es más ligero que el aire, por esto se eleva. Durante el ascenso, el gas se va expandiendo en su interior hasta que ocupa todo el espacio disponible. En ese momento el globo alcanza su tamaño máximo y la altitud a la que se desplazará. Cuanto más volumen tiene el globo más cantidad de atmósfera desplaza y más sube.

¿Cómo se controla la trayectoria del globo?
Gracias al estudio anual de los vientos estratosféricos, se conoce en qué dirección suelen soplar. Con esta información se determina el momento del lanzamiento para que el globo vaya y llegue donde queremos. Sunrise, por ejemplo, se lanzó en junio, cuando soplan de este a oeste. Por ello, sabíamos que sobrevolaría Groenlandia hasta llegar al norte de Canadá. No queríamos que se desplazara demasiado hacia el norte porque implicaba terminar el vuelo antes, que estuviera menos tiempo haciendo ciencia. Durante el vuelo tenemos un control limitado sobre la trayectoria del globo. Podemos dejar caer lastre para ganar altitud, pero hay factores naturales que influyen mucho más.

¿Cómo se hacen descender?
Lanzamos un comando que separa la barquilla del globo, y la barquilla desciende en paracaídas. Todo el proceso está muy controlado, y siempre se escogen lugares deshabitados para el aterrizaje. Hay que imaginar un paracaídas de unos 40 metros de diámetro, especialmente diseñado para soportar grandes pesos. Viaja suspendido, no empaquetado, de manera que no hay ningún riesgo de que no se abra en el momento necesario. A petición de los científicos, ha habido algunas finalizaciones en el mar. Y hace unos veinte años, un error en el sistema provocó un amerizaje en un par de ocasiones, pero es muy extraño

¿Desde qué lugares se lanzan?
En los Estados Unidos, desde Palestine (Texas) y Nuevo México. En Texas la densidad de la población hacia el este no permite lanzar globos durante el invierno, así que sólo lanzamos en verano desde allí. Es por esto que desarrollamos la instalación en Nuevo México, que se puede utilizar en cualquier momento del año. Los científicos están interesados en vuelos de larga duración, así que muchos de los vuelos que realizamos desde estos dos lugares son de prueba, para validar que el experimento esté preparado para un vuelo de larga duración.
Además, desde la Antártida, anualmente, desde Australia, y desde Kiruna (Suecia), uno de nuestros principales lugares de lanzamiento. Hemos trabajado en Brasil, Alaska, Canadá…

Todo el mundo querría ir a la Antártida, ¿no?
Es cierto que hay aventuras asociadas a la Antártida. El viaje es muy largo, a veces el avión no tiene bastante carburante para llegar y a medio camino da media vuelta, llaman a esto boomerang. Las condiciones climáticas son extremas, así que hay que tener mucho cuidado, maximizan la seguridad. No es fácil obtener un sitio en un avión, para el regreso puede ocurrir que ya hayas finalizado tu trabajo y tengas que esperar hasta que se libere una plaza.
Además los globos se lanzan desde el hielo, por lo que tenemos que realizar una caminata diaria para llegar al lugar de lanzamiento. Realizar cualquier cosa en la Antártida lleva el doble del tiempo, y esto es lo más frustrante del lugar. Lo mejor es que el Sol siempre está arriba, mucho más alto por ejemplo que en Kiruna, y que las condiciones para el vuelo de globos son excelentes. El año pasado batimos un récord: un globo se mantuvo arriba durante 54 días.
En Australia es también difícil encontrar un buen día de lanzamiento, el tiempo no acompaña, pero la comida y la gente son geniales. Suele ser una campaña larga cuando vamos debido a los pocos días adecuados existentes. Y en Kiruna (Suecia) las facilidades de acceso y para el lanzamiento de globos son muy buenas, y la gente es fantástica para trabajar, pero el tiempo meteorológico puede ser también un problema. Existe además otro inconveniente.

¿Cuál?
Carecemos de permiso para sobrevolar Rusia, y esto impide circunnavegar el globo terrestre. Como resultado, los vuelos duran sólo de tres a cinco días: es una corta duración para un globo de "larga duración". Creo que esta situación es una tontería, no estamos espiando a nadie sino haciendo ciencia. Los investigadores estudian el entorno cósmico en el que vivimos, el universo en el que vivimos y el planeta en el que vivimos. Beneficia a toda la humanidad.
Los globos son un método económico para hacer investigación. No poder circunnavegar el planeta limita esto, y es estúpido porque no hay realmente ninguna razón para ello.

¿Los instrumentos científicos mandan datos durante el vuelo o hay que esperar a que se recupere la carga útil?
Algunos instrumentos tienen un retorno durante el vuelo que permite saber si están teniendo un buen vuelo, es decir, que están funcionando bien, pero los discos duros con toda la información se recuperan después del aterrizaje.

Hasta ahora hemos estado hablando de los LDB… ¿Cuándo podrán tener un ULDB (Ultra Long Duration Balloo, Globo de Ultralarga Duración) trabajando?
Los vuelos largos en la Antártida no son un problema, ya que el Sol siempre brilla por lo cual el flujo de energía es constante. Pero para hacer determinada ciencia hay que volar a otras latitudes, no se pueden ver estrellas o descubrir nuevos planetas de día. Y si la noche "cae" sobre el globo, por ejemplo en vuelos de latitud media como desde Australia a Sudáfrica, la energía disminuye y la presión también, por lo que el globo pierde altura. El reto es que haya suficiente energía en su interior para que el globo mantenga su altura, y entonces volará durante mucho tiempo. Los ULDB podrán obtener muchos datos, casi como un satélite. Se está trabajando en ellos desde el año 2000.

El problema será lograr permiso para sobrevolar algunos lugares, ¿no?
Pienso que los países afectados van a aprobar el proyecto, es la seguridad de la NASA la que no nos va a permitir todavía volar estos globos por encima de zonas muy pobladas hasta que no tengan ningún atisbo de duda sobre su seguridad. No sé cuánto tiempo se requerirá aún para cumplir con su exigencia en este tema. Vamos a continuar haciendo vuelos de prueba de cada vez mayor duración y llevando ciencia en ellos hasta conseguirlo.

¿Qué opina de la posibilidad de volar globos en Marte?
Hemos oído hablar de ello, aunque se ocupa otro departamento de la NASA. Pienso que estaría muy bien situar un globo en la atmósfera de Marte para estudiarla, también en Venus, los rusos hicieron esto último. Se haría con un paracaídas del que colgaría un globo, y que automáticamente sería inflado con la instrumentación científica a bordo… Es un proceso muy complejo. En el JPL (Jet Propulsion Laboratory, Laboratorio de Propulsión a Chorro) están hablando de ello, y en Rusia les gusta mucho comentarlo.

En Sunrise trabajó con científicos europeos, ¿qué tal la experiencia?
Estoy entusiasmado con Sunrise, y con la comunidad europea implicándose en hacer ciencia con grandes globos. Hay gente muy inteligente, a veces limitada por la financiación. En Sunrise realizaron una carga científica muy buena.
Volar globos es un modo económico de hacer ciencia de primera clase en períodos cortos de tiempo, los instrumentos no tienen que esperar tanto como para ir al espacio en un transbordador, una nave, un satélite… Y permiten llevar la última tecnología a la atmósfera superior. Los globos han contribuido en los últimos años a la publicación de muchos artículos en la revista Nature, tres el año pasado, e incluso a algún premio Nobel: George Smooth desarrolló para un globo el instrumento para el estudio del Fondo Cósmico de Microondas que después puso en el satélite Cobe.

Tiene que ser fantástico poder dar la vuelta al mundo en globo. ¿Lo ha pensado alguna vez?
A mucha gente le gustaría dar la vuelta al mundo en globo, pero todavía no se ha realizado. Sería posible con el dinero necesario.

Comentarios (1)

Compartir:

Multimedia

El autor

Annia Domènech es Licenciada en Biología y Periodismo. Periodista científico responsable de la publicación caosyciencia.

Ver todos los artículos de Annia Domènech

Glosario

  • Atmósfera
  • Satélite artificial
  • Ultravioleta
  • Sol
  • Fondo Cósmico de Microondas