Tico Sonda: la ciencia detrás de lanzar un globo

Dos veces al mes, los investigadores Ernesto Corrales y Alfredo Alan madrugan para estar a primera hora en el Gas Lab, ubicado en la Ciudad de la Investigación de la Universidad de Costa Rica (UCR), porque —desde allí— lanzan un globo meteorológico para medir gases atmosféricos como parte del proyecto Tico Sonda.

El globo meteorológico, inflado con helio, se eleva hasta 35 kilómetros. Para ponerlo en contexto: imagínese que los aviones vuelan entre los 10 y 15 kilómetros. Por esa razón, cada vez que se planifica un lanzamiento, Alan debe coordinar con control aéreo, no solo a escala nacional sino también centroamericana.

“Uno de los casos más extremos fue en un lanzamiento del Cryogenic Frost Point Hygrometer (CFH). Este instrumento mide el vapor de agua, así que contiene un refrigerante dentro. Un día había una tormenta tropical cerca de Costa Rica, así que había mucha humedad en el ambiente y esto hizo que el refrigerante dentro del equipo se congelara, provocando que el equipo se volviera más pesado. El globo dejó de ascender y se quedó flotando a cierta altura, lo cual hizo que se tuviera que detener el tráfico aéreo en la zona por varias horas”, contó Corrales y continuó: “mientras un vuelo normal requiere hora y media para ascender y media para bajar, ese vuelo requirió seis horas en el aire”.

Actualmente, existen protocolos que determinan qué hacer. Si se detecta mucha humedad o hay tormentas tropicales cerca, se procede a detener el lanzamiento o se infla el globo aún más, para que este suba con mayor velocidad y, de esta manera, pueda atravesar rápidamente la tormenta.

Una caja con mucha ciencia

El globo —que llega a medir dos metros de diámetro cuando está inflado— transporta una sonda que consiste en una caja con una bomba que a su vez cuenta con una pequeña manguera que se encarga de aspirar las muestras atmosféricas que interactúan con los instrumentos de medición.

En el caso de Tico Sonda y según sea el tipo de lanzamiento, esa caja transporta un instrumento: puede ser el que mide la concentración de ozono o el que recolecta datos sobre vapor de agua.

Conforme gana altitud, el globo se expandirá al punto de explotar. Por esa razón, la caja también está equipada con un pequeño paracaídas, porque la idea es recuperarla cuando toque suelo.

Según Alan, del 100% de los instrumentos lanzados, se recuperan entre un 35% y 45%. Esto se debe a que no siempre la sonda cae en lugares accesibles para los investigadores. Han caído en Turrialba y Guápiles, pero también en el golfo de Nicoya.

En caso de que alguien llegue a encontrar el equipo, puede obtener una recompensa de ₡10.000 por devolverlo. La caja se reconoce fácilmente gracias a las calcomanías de Tico Sonda y la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio de Estados Unidos (NASA, por sus siglas en inglés). También viene la información de contacto.

Tecnología

Los lanzamientos se realizan desde el 2004 y, según Corrales, la tecnología ha cambiado bastante desde entonces y seguirá haciéndolo en el futuro para beneficio del proyecto.

Ejemplo de ello es el GPS, ya que ahora existen equipos más precisos y una comunicación por radio mucho más potente. El material que se utiliza ahora es mucho más compacto y liviano, lo cual significa un ahorro de energía y permite utilizar baterías más pequeñas.

Otro beneficio de que los equipos tecnológicos disminuyan su peso es que otorga la posibilidad de utilizar globos más pequeños, los cuales consumen menos helio, gas cuyo precio se ha disparado en el mercado y ha encarecido los costos del proyecto.

Gracias a la constancia del proyecto y la experiencia adquirida en instrumentación científica, una vez al año, NASA pide a los ticos probar tecnología en el trópico. Para probar estos nuevos equipos se realizan dos o tres lanzamientos al mismo tiempo para así correlacionar la información y analizar cómo utilizar estos instrumentos en el futuro.

Aparte de los instrumentos de Tico Sonda, el Gas Lab cuenta con otros que miden el ozono y el dióxido de azufre a nivel del suelo, los cuales utilizan para comparar los datos provistos por las sondas. “Tenemos también otro, que nos lo mandó otro centro de investigación de la NASA, que permite medir los aerosoles, haciendo perfiles atmosféricos de estos. Se planea no solo instalar uno en la UCR sino que otro también en Guanacaste, para ver los efectos en la ciudad y en zonas rurales”, comentó Jorge Andrés Díaz, quien es el científico que ideó Tico Sonda.

Asimismo, el Gas Lab tiene sus propios proyectos, paralelos a Tico Sonda. Uno de ellos busca utilizar drones para medir los gases de las plumas volcánicas, lo bueno es que esos datos también permiten calibrar los sensores que van en los globos.

Nueva generación

El laboratorio se apoya en el trabajo realizado por estudiantes, ya sea a través de asistencias o aportes a nivel tecnológico.

“Cuando empezamos, en 2004, la idea era darle oportunidad a estudiantes universitarios para tomar datos en el marco de proyectos de investigación de mucho impacto, ya que eran de la NASA y NOAA, y así tuvieran roce con investigadores de esos institutos”, recordó Díaz y agregó: “Actualmente, seguimos con la misma idea. Queremos que lo que hacemos represente una oportunidad para una nueva generación de investigadores”.

Aunado a esto, a Díaz le gustaría ver a más unidades académicas y centros de investigación utilizando los datos recolectados mediante Tico Sonda, aprovechando que son datos abiertos y públicos.  

“Ojalá los datos puedan ser utilizados por proyectos de la UCR. De esta manera, se forma más gente. Al haber más proyectos, habrá más estudiantes que puedan utilizar los datos”, dijo el investigador.