Fotografía: Joan Montanya / Universidad politécnica de Cataluña.
Los rayos generalmente no suponen un problema para los aviones, menos aun desde que en 1963 la FAA reguló las medidas de protección contra rayos que debían llevar los aviones. Entre esas medias se incluye la instalación de descargadores de estática (esa especie de pequeñas antenas que pueden verse en los extremos de las alas, por ejemplo.) Esas medidas, aunque reducen las consecuncias del impacto de un rayo, sin embargo no lo evitan.
Aunque un rayo por sí mismo no supone apenas peligro directo para los pasajeros (dado que el interior de la cabina del avión está aislado) siempre existe cierto riesgo de que entre sus se incluyan daños físicos en el avión o en su aviónica y electrónica, que puede llegar a verse afectada por la descarga.
Según MIT News “los expertos calculan que cada avión comercial en servicio resulta alcanzado por relámpagos al menos una vez al año, y que en el 90 por ciento de los casos el rayo lo causa la propia aeronave: en la atmósfera de una tormenta eléctrica el exterior del avión, que es conductor, actúa como un pararrayos, favoreciendo un incidente que tiene el potencial de causar daños en el avión.”
La propuesta del equipo de investigadores formado por el profesor Manuel Martinez-Sanchez y la profesora Carmen Guerra-Garcia consiste esencialmente en “electrificar” el exterior del avión. Aunque la idea puede parecer contradictoria, explican en MIT News, los investigadores han comprobado que cuando un avión se electrifica al nivel adecuado se reducen las probabilidades que sea alcanzado por un rayo.
Cuando un avión vuela a través del campo eléctrico atmosférico su estado eléctrico externo, normalmente equilibrado, cambia. A medida que un campo eléctrico externo polariza la aeronave un extremo del avión acumula más carga positiva, mientras que el otro extremo tiene a adquirir una mayor carga negativa. A medida que avanza el avión se polariza cada vez más.
Esa diferencia de carga puede favorecer o provocar la descarga del rayo, y es en ese escenario en el que los investigadores proponen suministrar temporalmente al recubrimiento exterior del avión una carga negativa que atenúe el extremo con más carga positiva equilibrando parcialmente la carga y reduciendo las posibilidades de que se alcance la diferencia crítica de cargas que inicia el rayo.
La idea es “hacer que el avión resulte invisible para los rayos”, explica Jaime Peraire, investigador del departamento de aeronáutica y astronáutica del MIT. “Aparte de esta solución tecnológica estamos estudiando también modelos de la física que hay detrás de ese proceso. Todavía se comprende poco sobre cómo los aviones inician la descarga de un rayo desde el suelo.”
Para el estudio, financiado por Boeing, los investigadores utilizaron un modelo a escala en un laboratorio (foto superior) con el que pudieron comprobar que la idea podría funcionar.
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