El radar láser argentino que permite volar ante ceniza volcánica


La niebla, los rayos, las grandes tormentas eléctricas o los fuertes vientos cruzados no alcanzan para generar temor a los pilotos de aviones o a los jefes de seguridad aérea de los aeropuertos. Pero la ceniza volcánica sí.
Al punto de que se cierran las operaciones de vuelo y se deriva el tráfico aéreo a otros aeropuertos, generando grandes pérdidas económicas y demoras de transporte para los pasajeros, con tal de esquivar la peligrosa ceniza proveniente de los volcanes activos.

Pero un invento argentino ayudó a superar dichos temores y ahora busca expandirse a nivel nacional e internacional. Se trata de la técnica de radar láser para al detección de cenizas en la atmósfera, que permitió por primera vez en la aviación internacional, reabrir un aeropuerto (el de San Carlos de Bariloche) para que se retomaran los vuelos luego de la erupción de un volcán (Puyehue) en junio de 2011.
El aeropuerto comenzó a operar con ceniza en la atmósfera. Si bien a nivel internacional, la recomendación siempre es la de no volar, se voló porque se podía determinar dónde estaban las cenizas y cómo estaban distribuidas en el espacio.

Inclusive, el Servicio Meteorológico Nacional incorporó la información del equipo Lidar a su reporte meteorológico Metar para los pilotos y por primera vez se permitió a distintas aerolíneas volar con presencia de cenizas volcánicas en la atmósfera.
Este invento se fue perfeccionando y obtuvo en Noviembre de 2018, el prestigioso premio IB50K, del Instituto Balseiro, con la distinción como "Mejor aporte para el desarrollo del país", por el proyecto "Aerolidar", un prototipo de micro radar láser que detecta cenizas volcánicas en la atmósfera y permite identificar corredores aéreos seguros.

Ezequiel Pawelko, ingeniero en telecomunicaciones de Citedef (Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa) y Nadia Barreiro, licenciada en Ciencias Físicas, son quienes están detrás del innovador desarrollo del aparato fijo que se instala en los aeropuertos y del reciente modelo móvil, que permitirá ser instalado en cada avión para tener un mapa completo de la ceniza en suspensión y así fijar la mejor ruta de vuelo alternativa con el fin de esquivar la peligrosa nube.

Un LIDAR (acrónimo de Light Detection and Ranging) es un radar láser que permite el estudio y monitoreo de cenizas volcánicas, partículas, moléculas y objetos distantes.
Este radar ha cobrado gran importancia en Argentina a partir de su uso en el monitoreo de erupciones volcánicas. La primera aplicación de la técnica Lidar en este tipo de evento fue durante la erupción del volcán Chaitén en mayo de 2008. En esta erupción las cenizas volcánicas fueron dispersadas por la atmósfera a lo largo de la Patagonia Argentina y transportadas hacia la provincia de Buenos Aires donde pudieron ser medidas. Estas mediciones propiciaron el escenario para la validación de la técnica Lidar en este tipo de escenario complejo.


Se destaca que en la Cordillera de los Andes entre Argentina y Chile existen aproximadamente 500 volcanes considerados geológicamente activos y que el desarrollo de instrumental para monitorear erupciones es de gran valor para la región.
Entre 2011 y 2012 un segundo volcán llamado Puyehue erupcionó inyectando a la atmósfera grandes cantidades de cenizas las cuales fueron transportadas por todo el territorio Argentino. Dicho volcán situado a aproximadamente 100 km de distancia de la ciudad de San Carlos de Bariloche en la Provincia de Rio Negro, afecto significativamente a las ciudades cercanas e hizo que se debiera cancelar el tráfico aéreo en los principales aeropuertos del país durante semanas o meses según la proximidad al volcán. El aeropuerto más afectado fue el de la Ciudad de San Carlos de Bariloche debido a su cercanía al volcán en erupción, resultando inoperativo durante meses.

Al momento de la erupción del volcán Puyehue, las recomendaciones de seguridad aeronáuticas internacionales eran las de no volar en presencia de cenizas volcánicas con el fin de preservar el correcto funcionamiento del instrumental, las turbinas y la visibilidad del piloto. Meses antes de la nombrada erupción latinoamericana, el continente Europeo había sido afectado por otro volcán situado en Islandia llamado Eyjafjallajökull y cuya erupción de gran magnitud altero severamente la circulación del tráfico aéreo en la región. Durante semanas debieron cancelarse vuelos en los principales aeropuertos de Europa y por primera vez se vislumbraba la posibilidad de emplear la técnica Lidar en el monitoreo de este tipo de evento.

A solo meses del evento Europeo, en Argentina la región de influencia de Bariloche se encontraba en emergencia económica a causa del efecto que producía el cierre del aeropuerto local y la cancelación de las operaciones aéreas en la región. En base a esta situación es que se decide construir el primer laboratorio Lidar móvil para monitorear las cenizas volcánicas. El resultado fue que a partir del 2 de febrero de 2012 un lidar argentino diseñado para el monitoreo de cenizas volcánicas fue empleado para proveer información de la confiabilidad de la atmosfera a la autoridad aeronáutica local y con ello poder reabrir las operaciones del aeropuerto internacional de San Carlos de Bariloche.

El laboratorio Lidar operativo desde febrero de 2012 en San Carlos de Bariloche emplea como instrumento principal un lidar de partículas con un láser de tres longitudes de onda y accesorio al mismo un fotómetro solar conectado a la red de AERONET/NASA y un nefelómetro. Dicho instrumental trabaja sinérgicamente con el lidar en la determinación de información relacionada estrictamente a la seguridad aeronáutica.

En abril de 2015, un tercer volcán latinoamericano llamado Calbuco entro en erupción pudiéndose nuevamente monitorear el evento y lograr avances técnicos y científicos en la técnica lidar. La erupción del Calbuco fue exitosamente monitoreada empleando un nuevo tipo de instrumento lidar llamado Lidar Multispectral (MSLIDAR) el cual tiene muchas más capacidad de mediciones que los anteriores instrumentos construidos. Con este instrumento MSLIDAR fue posible medir en la atmósfera de Buenos Aires plumas de cenizas volcánicas y determinar por primera vez fenómenos físicos que no habían podido ser obtenidos hasta ahora con la técnica lidar estándar (espectros de dispersión Rayleigh, Mie, Raman, Polarización, Fluorescencia). Estos nuevos avances contribuyen a plantear mejoras en los anteriores instrumentos y posiblemente puedan también ser usados en cuestiones operativas en el futuro próximo.


Desde el año 2016, el esfuerzo en la rama de investigación y desarrollo de lidar se concentra en la creación de una plataforma de micro lidar que reúna todas las capacidades de los anteriores instrumentos y que a su vez permita nuevas aplicaciones de interés estratégico nacional.
Así nace AEROLIDAR, el prototipo de micro radar láser (mlidar) diseñado para la detección de cenizas volcánicas presentes en la atmósfera. El sistema se diseña para operar desde tierra o a bordo de aeronaves a fin de sondear el espacio aéreo en la dirección de vuelo. Con este instrumento será posible identificar corredores aéreos seguros y mejorar las operaciones aeronáuticas aun en atmósferas contaminadas. El producto se orienta a prestar valor a las aerolíneas, aeropuertos, organismos de gestión aeronáutica, fabricantes de aviones, organismos de la defensa nacional, servicios meteorológicos, organismos de investigación y desarrollo aeroespacial, gobiernos y grupos de interés.



El proyecto acaba de ser presentado en el Senado de la Nación (en la Comisión de Ciencia y Tecnología) con la intensión de ser Declararlo por Ley de "Interés Nacional". Con este impulso, el invento de Ezequiel y Nadia podría ser una realidad en todo el país y varias naciones del mundo.

Fuentes: infobae.com / division-lidar.com.ar / aerolidar.com.ar
Infografía y fotos: division-lidar.com.ar / aerolidar.com.ar / tn.com.ar