El instrumento AWE de la NASA completa su misión para estudiar el efecto de la Tierra en el tiempo espacial desde la EEI

El 21 de mayo, los controladores terrestres apagaron el instrumento AWE (Atmospheric Waves Experiment) de la NASA, dando por finalizada con éxito y según lo previsto la fase de recopilación de datos de la misión, superando así su duración prevista de dos años.

Instalado en el exterior de la Estación Espacial Internacional desde noviembre de 2023, el instrumento AWE estudió las ondas gravitatorias atmosféricas, que son ondulaciones gigantes en la atmósfera causadas por fuertes vientos que fluyen sobre altas montañas o por fenómenos meteorológicos violentos, como tornados, tormentas eléctricas y huracanes.

El instrumento AWE buscó estas ondas en bandas de luz de colores en la atmósfera terrestre, conocidas como luminiscencia atmosférica. Financiado por la División de Heliofísica de la NASA, AWE investigó cómo las ondas gravitatorias atmosféricas se propagan hacia el espacio y contribuyen al tiempo espacial: condiciones en el espacio que pueden interferir con los satélites, así como con las señales de navegación y comunicaciones.

“La misión AWE ha demostrado que nuestra atmósfera no es un techo, sino un océano vivo y palpitante en el cielo”, afirmó Joe Westlake, director de la División de Heliofísica de la NASA en la sede de la agencia en Washington. “Por primera vez, podemos observar cómo una tormenta eléctrica en el Medio Oeste, un huracán sobre Florida o una ráfaga de viento sobre los Andes generan ondas invisibles —ondas gravitatorias atmosféricas— que chocan contra el borde del espacio como olas que llegan a la orilla. Al cartografiar estas ondas desde la Estación Espacial Internacional, hemos descubierto que el tiempo terrestre no se limita a las nubes, sino que se extiende más allá de nuestro planeta, dando forma al tiempo espacial que afecta nuestra economía orbital”.

El trabajo y resultados de AWE

Durante los 30 meses que el instrumento AWE permaneció en la estación, capturó cuatro imágenes infrarrojas por segundo, sumando más de 80 millones de imágenes nocturnas, momento en el que se puede observar el brillo atmosférico. Observó ondas de gravedad atmosféricas provenientes de numerosos fenómenos meteorológicos extremos, incluyendo un brote de tornados en el centro de Estados Unidos en mayo de 2024 y el huracán Helene que azotó la costa del Golfo de Florida en septiembre de 2024.

“Hemos observado señales de ondas atmosféricas asociadas a importantes fenómenos terrestres, lo que proporciona un claro ejemplo de cómo los sistemas meteorológicos intensos pueden generar respuestas medibles en la atmósfera superior”, declaró el investigador principal de AWE, Ludger Scherliess, de la Universidad Estatal de Utah en Logan.

Estos eventos revelaron variaciones en los tipos de ondas gravitatorias atmosféricas creadas por diferentes tipos de tormentas. Por ejemplo, cuando AWE observó las ondas gravitatorias atmosféricas generadas por una tormenta eléctrica en el norte de Texas el 26 de mayo de 2024, notó que eran más pequeñas e irregulares, con una asimetría notable de norte a sur, en comparación con las ondas creadas por tormentas en la misma parte del país a principios de ese mes.

Es importante comprender las variaciones en la densidad del plasma, que es un gas cargado eléctricamente, en la atmósfera superior de la Tierra, provocadas por las ondas de gravedad atmosféricas, porque estas variaciones pueden interrumpir las señales de radio que viajan entre los satélites y la Tierra, y de satélite a satélite, lo que degrada la precisión y la fiabilidad de los sistemas utilizados para la navegación, la sincronización y las comunicaciones.

En un estudio reciente, las mediciones de AWE también revelaron que las ondas de gravedad con mayor influencia en la atmósfera superior tienen longitudes de onda horizontales pequeñas, que oscilan entre 30 y 300 kilómetros, que es precisamente lo que AWE fue diseñado para medir.

De AWE a CLARREO

Una vez completada su fase de recopilación de datos, el instrumento AWE se apagó para dar paso a otro experimento científico que lo reemplazará en el exterior de la estación espacial. Este nuevo instrumento, llamado CLARREO Pathfinder (Calibration Absolute Radiance and Refractivity Observatory Pathfinder), medirá la luz solar reflejada por la Tierra y la Luna con una precisión entre cinco y diez veces mayor que la de los sensores actuales. El intercambio de instrumentos es fundamental para la misión y la versatilidad de la estación espacial como laboratorio orbital para diversos tipos de investigación.

En los próximos días, un brazo robótico de la estación espacial, llamado Canadarm2, retirará el instrumento AWE de su ubicación. Poco después, el instrumento AWE se cargará en una sección de la nave de carga SpaceX Dragon, que saldrá de órbita y se desintegrará al reingresar a la atmósfera. Sin embargo, todas las observaciones de AWE estarán disponibles para el público y la comunidad científica para futuras investigaciones y descubrimientos.

“Los datos de AWE seguirán haciéndose públicos tanto para investigadores profesionales como para científicos ciudadanos”, dijo Scherliess.

Algunos de estos datos ya están disponibles, incluyendo visualizaciones interactivas en línea en el sitio web de la Universidad Estatal de Utah, donde las observaciones de AWE se "pintan" en franjas sobre un globo terráqueo o un mapa a medida que la estación espacial orbita el planeta. Los usuarios pueden rotar las visualizaciones para ver las ondas gravitatorias atmosféricas desde diferentes ángulos.

Lanzado el 9 de noviembre de 2023, el AWE es gestionado por la Oficina del Programa Explorers del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. El Laboratorio de Dinámica Espacial de la Universidad Estatal de Utah construyó el instrumento AWE y proporcionó el centro de operaciones de la misión.

Fuente: NASA