Los efectos de la meteorología espacial en la Aviación

Un modelo de nairas muestra los niveles de radiación en el hemisferio norte el 25 de octubre de 2013

La próxima vez que se suba a un avión, tenga en cuenta lo siguiente: En un año dado, el piloto de su avión probablemente absorbe más radiación que un trabajador en una planta de energía nuclear.
La FAA clasifica a pilotos como "trabajadores radiológicos ocupacionales". A las alturas por encima de la Tierra existe poco ambiente para protegerlos, que puedan absorber importantes dosis de rayos cósmicos y la radiación solar. Durante un vuelo polar típico desde Chicago a Beijing, por ejemplo, un piloto está expuesto a la equivalente de dos radiografías de rayos X del pecho. Multiplicado en el transcurso de una carrera, esto puede causar problemas tales como el aumento de riesgo de cáncer y posiblemente cataratas. Los pasajeros tienen motivos para estar preocupados, también. "Un viajero frecuente de 100.000 millas recibe alrededor de 20 radiografías de tórax", señala Chris Mertens , un científico investigador del Centro de Investigación Langley de la NASA. "Esto es así independientemente de la latitud de los vuelos."

Vale la pena señalar que las personas incluso en el suelo absorben parte de la radiación. Los rayos cósmicos y sus productos derivados son tan poderosas, que pueden llegar hasta el fondo de la superficie de la Tierra, dando a una persona a nivel del mar el equivalente a una radiografía de tórax cada 10 días más o menos.
En un avión, sin embargo, las tasas de dosis aumentan 10 veces o más. La exposición depende de factores que van desde la altitud y la latitud de la trayectoria de vuelo (rutas polares se irradian más) de los recuentos de manchas solares y la actividad solar (un potente tormenta solar puede aumentar los niveles de radiación por cien). Para ayudar a las compañías aéreas de pasajeros y el personal de salvaguardia, la NASA está desarrollando una herramienta experimental para predecir la exposición en tiempo real. Mertens es el investigador principal del sistema, llamado nairas - ".Abreviatura de Nowcast de la atmósfera la radiación ionizante para la seguridad aeronáutica"  Mertens señala que el número de vuelos sobre los polos se ha disparado en los últimos años. Las aerolíneas prefieren rutas polares para los viajes internacionales, ya que son más cortos y los vientos mas reducidos , creando un ahorro de combustible de decenas de miles de dólares por vuelo.

Sin embargo, los polos de la Tierra están en el problema de que la radiación puede ser más grave.Existen embudos del campo magnético de nuestro planeta con los rayos cósmicos y las partículas energéticas solares sobre las mismas latitudes que las aerolíneas quieren volar. En un día típico cuando el Sol está tranquilo, las tasas de dosis para los vuelos internacionales en los polos son de 3 a 5 veces mayor que los vuelos nacionales más cercanas al ecuador.
Si un controlador de vuelo quiere conocer la situación en torno a los polos en este momento , nairas pueden ayudar. Es esencialmente, un mapa global en línea de las tasas de dosis de radiación para diferentes trayectorias de vuelo y altitudes. Los mapas se producen en tiempo casi real por una computadora en Langley, que combina los códigos de la física de vanguardia con las mediciones en tiempo real de la actividad solar y los rayos cósmicos.
"Estamos todavía en una fase experimental", dice. "El objetivo final de los esfuerzos de nairas es adoptar un paradigma similar a la predicción del tiempo terrestre."
El valor de las líneas aéreas es clara. La capacidad de volar sobre los polos puede ahorrar $ 35.000 a $ 40.000 por vuelo en costos de combustible por sí solos. Por otro lado, el cambio de rumbo para evitar una tormenta de radiación polar puede costar tanto como $ 100.000. Una herramienta de predicción como nairas puede ayudar a las aerolíneas a tomar la decisión correcta.
De aún mayor importancia para Mertens es el factor humano. "En 2004, fui a un taller sobre el clima espacial y de la aviación. Un piloto de American Airlines se levantó para dirigirse a la audiencia: "Mira, dijo," estamos clasificados como trabajadores de la radiación, que son los más expuestos que cualquier otro grupo, sin embargo, sabemos que el más pequeño de todos los grupos. Ese fue un punto de inflexión para mí. Yo quería hacer algo para ayudar a los pilotos a entender mejor lo que está pasando. "Y así nairas nacíó.
Mertens y colegas están a punto de publicar un artículo en la revista Clima Espacial comparando predicciones nairas a las mediciones reales de radiación a bordo de los aviones. "Los resultados son alentadores", dice, "pero todavía tenemos trabajo que hacer.http://science.nasa.gov