Vista lateral do avião modelo de envergadura de 1 metro usado nos experimentos com relâmpagos positivos e negativos. Crédito:Carmen Guerra-Garcia
Pode haver uma maneira de tornar os aviões menos sujeitos a quedas de raios, de acordo com novas pesquisas que exploram o papel da aeronave nos eventos elétricos. O truque, surpreendentemente, pode ser dar aos aviões um pouco de carga elétrica quando estão no ar, dizem que os cientistas relatam seu trabalho experimental em AGU's Journal of Geophysical Research:Atmospheres .
A aeronave comercial média é atingida uma ou duas vezes por ano por um raio. Cada vez que um avião é atingido, é retirado de serviço para inspeções e reparos. Isso causa atrasos e cancelamentos de voos. Encontrar uma maneira de reduzir a queda de raios pode economizar tempo e dinheiro.
Para esse fim, uma equipe de pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e da Technical University of Catalonia (UPC) construiu um aparelho em torno de um modelo de avião para aprender como os aviões interagem eletricamente com o céu carregado ao seu redor. Isso inclui examinar a maneira contra-intuitiva como os relâmpagos começam nas bordas da aeronave e se movem para o céu.
"Os aviões não voam como relâmpagos. Eles realmente disparam relâmpagos, "disse Carmen Guerra-Garcia, um professor assistente do MIT envolvido no estudo. Os planos criam o que chamamos de líderes positivos e negativos, que são os canais ionizados de movimento rápido que se transformam em raios. "O raio não teria acontecido se a aeronave não estivesse lá, " ela disse.
No aparelho, os pesquisadores simularam um campo elétrico entre as nuvens e o solo e, em seguida, mudaram a carga do aeromodelo. Para isso, eles usaram um gerador de eletricidade estática - como aqueles que fazem o cabelo arrepiar em um museu de ciências - acoplado ao aeromodelo. Isso permitiu que eles vissem como a carga do avião modificou os limites para acionar os relâmpagos.
As aeronaves comerciais reais são projetadas para eliminar constantemente qualquer carga estática que se acumule enquanto estão no ar, disse Colin Pavan, um estudante de pós-graduação no MIT e principal autor do novo estudo. Isso ocorre porque a eletricidade estática pode interferir e danificar os componentes eletrônicos. Como resultado, aeronaves comerciais são quase eletricamente neutras enquanto voam pelo ar.
Um esquema do aparelho usado para testar o carregamento de aeronaves e relâmpagos. Observe o gerador Van de Graaf (VDG) usado para carregar o avião do modelo. Crédito:Pavan, et al., 2020, Atmosferas JGR
Neutro parece ser uma boa maneira de voar, quando nas proximidades de massas carregadas de ar em nuvens de tempestade. Contudo, não foi isso que a equipe do MIT / UPC descobriu. Em vez de, eles descobriram que seu modelo de avião era mais sujeito a quedas de raios quando era neutro.
"Em termos de prevenção de raios, esses experimentos sugerem que você pode voar com segurança através de campos ambientais 30% maiores se a aeronave tiver alguma carga, "disse Guerra Garcia.
Ainda não se sabe como isso pode se traduzir em operações e design de aeronaves. Por enquanto, a equipe do MIT espera explorar os detalhes de como os líderes relâmpago são criados e se propagam de aeronaves para o céu.
"Também estamos estudando métodos de carregamento de aeronaves, "disse Guerra-Garcia." Você pode fazer isso e controlá-lo? "
Ela enfatiza que, como muitas questões envolvendo raios, ainda há muito que aprender, porque o raio é notoriamente difícil de estudar.
“É surpreendente” disse Guerra-Garcia. "É um problema muito antigo, mas há muitas incógnitas."
Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.
