UNL
Señales y cálculos
¿Cómo ayudó la ciencia a encontrar el vuelo de Malasia?
En pleno siglo XXI, con la tecnología más sofisticada y cientos de radares y satélites
disponibles, fueron los cálculos físicos y matemáticos los que ayudaron a determinar la
ruta del avión desaparecido en el océano Indico. Un físico investigador del Instituto de
Física del Litoral, UNL-CONICET, explica qué teorías usaron para encontrarlo.
El 8 de marzo, el vuelo MH370 de Malaysia Airlines desapareció con 239 personas a bordo
sin dejar rastros. El avión había salido del aeropuerto de Kuala Lumpur, en Malasia, con
destino a Pekín, la capital China. El trayecto original debía cubrir una distancia de
15.000 km, volando por una ruta en su mayoría continental.
A los 50 minutos de vuelo y sin que se diera ninguna señal de alarma, se perdió todo
contacto con la aeronave, que en ese momento estaba sobrevolando el Mar de China
Meridional, al sur de la península Ca Mau de Vietnam.
Lo que siguió fueron 17 días de misterio y especulaciones. Las tareas de rescate
movilizaron a 26 países, incluidas potencias internacionales como China, Japón y Estados
Unidos, que en una carrera contra reloj buscando posibles sobrevivientes, rastrearon las
distintas rutas posibles.
A pesar del despliegue de tanta tecnología, no fueron ni los 29 aviones, 18 barcos o 6
helicópteros los que dieron con los restos del avión, sino uno de los 21 satélites a los
que se pidieron informes. Específicamente, el de la compañía inglesa Inmarsat, en órbita
desde 1990. Los créditos, sin embargo, no se los debe llevar la tecnología espacial sino
la mente humana de los ingenieros que aplicaron teorías de la física y la matemática para
decodificar las señales captadas satelitalmente.
Efecto Doppler y señales pings
¿Qué conceptos usaron? "Para estimar la posible posición final del avión se aplicó
el efecto Doppler", explica el Dr. Nicolás Budini, investigador de CONICET que
desarrolla sus actividades en el Instituto de Física del Litoral (IFIS), de la Universidad
Nacional del Litoral (UNL) y el Conicet. Budini dice que todas las personas alguna vez
experimentaron este efecto, que se percibe por ejemplo al escuchar la sirena de una
ambulancia. "Si prestamos atención, vamos a notar que cambia el tono del sonido a
medida que la sirena avanza hacia nosotros. Cuando se aleja, el sonido pasa a ser más
grave. Este es el llamado efecto Doppler y se aplica, por ejemplo, en los radares que
miden la velocidad de los automóviles. Estos radares emiten una señal de ultrasonido (de
frecuencia definida) y reciben la señal que se refleja en el auto que se acerca a una
velocidad dada. Como el auto está en movimiento, la frecuencia de la señal recibida
(reflejada) es levemente diferente a la emitida por el radar. Esta diferencia permite
calcular con muy buena precisión la velocidad del objeto en movimiento sobre el cual se
reflejó la onda".
En el caso del avión, se utilizó una señal denominada "pings". Los pings se
emiten automáticamente cada una hora si se corta el contacto con la estación en tierra. Si
bien no indican velocidad, posición o rumbo, son importantes para saber que el avión sigue
su marcha, por eso la operación se denomina "handshake" (apretón de manos). El
vuelo MH370 emitió seis pings antes de desvanecerse.
Con las señales de los seis pings, lo que siguió fue un cálculo que Budini califica como
bastante complicado por la cantidad de variables a tener en cuenta. "Lo que hicieron
fue determinar el corrimiento de la frecuencia emitida por el avión debido al efecto
Doppler total de la frecuencia de los pings recibidos en tierra". Calculando el
alcance del avión desde el satélite, y el tiempo que le llevó a la señal ser mandada y
recibida, se generaron dos arcos de posibles posiciones, un corredor norte y un corredor
sur.
Pero llegar a ese punto fue complicado. "En primer lugar porque no se conocía la
velocidad del avión ni el rumbo que tomó a partir de la última señal recibida; segundo,
porque el satélite que recibió la señal fue puesto en órbita en la década del 90 y no está
equipado con GPS, por lo que no se podía determinar la posición del avión a partir de la
señal recibida y tercero, porque dada la posición del satélite (geoestacionario) los
resultados obtenidos de los cálculos serían los mismos si el avión hubiera tenido rumbo
hacia el norte o hacia el sur". Lo que hicieron entonces fue suponer que el avión
mantuvo una velocidad dada constante desde el último contacto.
Más cálculos
"La novedad del método que se usó fue emplear el efecto Doppler medido en la única
señal que el avión continuó emitiendo para intentar determinar su posición final",
explica Budini. "Para verificar los resultados del método, los ingenieros que
hicieron los cálculos aplicaron el mismo procedimiento para estimar la posición final de
vuelos que se efectuaron en el mismo día y cuyo destino se conoció perfectamente. Los
resultados coincidieron muy bien con los datos reales, y esto permitió comprobar la
utilidad del procedimiento".
A falta de pruebas contundentes que permitan concluir que el avión cayó en algún punto
de la ruta señalada por los ingenieros de Inmarsat, sólo resta esperar y confiar en la
tecnología de radares, que permite literalmente "peinar" el fondo del océano en
busca del avión. Pero la determinación de la ruta es en sí un gran paso y Budini destaca
la relevancia de todo el proceso, ya que nunca antes se había tenido que recurrir a este
tipo de cálculos porque es muy raro que se desconecten casi todos los sistemas de
localización de un avión.
La pelota está ahora en el campo de los matemáticos y expertos en probabilidades, para
que ayuden a comprimir el rango de búsqueda, que aún con los datos aportados por el
satélite, es de 7.680.000 de kilómetros cuadrados, el 1.5% de la superficie total de la
tierra.
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