Vista laterale dell'aereo modello di apertura alare di 1 metro utilizzato negli esperimenti con fulmini sia positivi che negativi. Credito:Carmen Guerra-Garcia
Potrebbe esserci un modo per rendere gli aeroplani meno inclini ai fulmini, secondo una nuova ricerca che esplora il ruolo del velivolo negli eventi elettrici. Il trucco, sorprendentemente, potrebbe essere quello di dare agli aeroplani un po' di carica elettrica quando sono in aria, dicono gli scienziati che riportano il loro lavoro sperimentale in AGU's Journal of Geophysical Research:Atmospheres .
L'aereo commerciale medio viene colpito una o due volte all'anno da un fulmine. Ogni volta che un aereo viene colpito, viene messo fuori servizio per ispezioni e riparazioni. Ciò causa ritardi e cancellazioni dei voli. Trovare un modo per ridurre i fulmini potrebbe far risparmiare tempo e denaro.
A quello scopo, un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e della Technical University of Catalonia (UPC) ha costruito un apparato attorno a un aeroplano modello per imparare come gli aeroplani interagiscono elettricamente con il cielo carico che li circonda. Ciò include l'esame del modo controintuitivo in cui i fulmini iniziano ai bordi dell'aereo e si spostano nel cielo.
"Gli aerei non volano nei fulmini. In realtà innescano i fulmini, " ha detto Carmen Guerra-Garcia, un assistente professore al MIT coinvolto nello studio. Gli aerei creano quelli che vengono chiamati leader positivi e negativi, che sono i canali ionizzati in rapido movimento che si trasformano in fulmini. "Un fulmine non sarebbe successo se l'aereo non fosse stato lì, " lei disse.
Nell'apparato, i ricercatori hanno simulato un campo elettrico tra le nuvole e il suolo, quindi hanno modificato la carica del modello di aeroplano. Per questo hanno usato un generatore di elettricità statica, come quelli che ti fanno rizzare i capelli in un museo della scienza, attaccato al modellino di aeroplano. Ciò ha permesso loro di vedere come la carica sull'aereo ha modificato le soglie per attivare i fulmini.
Gli aerei commerciali reali sono progettati per eliminare costantemente qualsiasi carica statica che si accumula mentre sono in aria, disse Colin Pavan, uno studente laureato al MIT e autore principale del nuovo studio. Questo perché l'elettricità statica può interferire e danneggiare l'elettronica. Di conseguenza, gli aerei commerciali sono vicini alla neutralità elettrica mentre volano nell'aria.
Uno schema dell'apparato utilizzato per testare la carica degli aerei e i fulmini. Notare il generatore Van de Graaf (VDG) utilizzato per caricare l'aereo modello. Attestazione:Pavan, et al., 2020, Atmosfere JGR
Il neutro sembrerebbe un buon modo di volare, quando in prossimità di masse d'aria cariche in nubi temporalesche. Però, non è quello che ha scoperto il team del MIT/UPC. Anziché, hanno scoperto che il loro aereo modello era più soggetto a fulmini quando era neutrale.
"In termini di prevenzione dei fulmini, questi esperimenti suggeriscono che puoi volare in sicurezza attraverso campi ambientali che sono più alti del 30% se l'aereo ha una certa carica, ", ha detto Guerra Garcia.
Non è ancora noto come ciò potrebbe tradursi in operazioni e design degli aerei. Per adesso, il team del MIT spera di esplorare i dettagli di come i leader dei fulmini vengono creati e si propagano dagli aerei e nel cielo.
"Stiamo anche esaminando i metodi di ricarica degli aerei, " disse Guerra-Garcia. "Puoi farlo e controllarlo?"
Sottolinea che come molte domande che coinvolgono i fulmini, c'è ancora molto da imparare, perché i fulmini sono notoriamente difficili da studiare.
"È sorprendente", ha detto Guerra-Garcia. "È un problema molto vecchio, ma ci sono molte incognite".
Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.
