Los ingenieros han estado desconcertados por los fallos en la navegación GPS de satélites en órbita baja cuando vuelan sobre el ecuador entre África y América del sur.

Ahora, los satélites Swarm de la ESA han resuelto el enigma, al descubrir que la causa proviene de las tormentas eléctricas y su influencia en la ionosfera, a cientos de kilómetros de altura.

Lanzado en 2013, el trío Swarm mide los diferentes campos magnéticos que se derivan de la Tierra –núcleo, manto, corteza, los océanos, la ionosfera y la magnetosfera– en una misión de por lo menos cuatro años.

Al igual que muchos satélites, los tres satélites Swarm de la ESA llevan receptores GPS como parte de su sistema de posicionamiento para que los operadores les mantengan en las órbitas correctas. Además, el GPS señala dónde están los satélites haciendo sus mediciones científicas.

Sin embargo, a veces estos satélites pierden su conexión GPS. De hecho, durante sus dos primeros años en órbita, el vínculo se rompió 166 veces, informa la ESA.

Un artículo publicado recientemente describe cómo Swarm ha puesto de manifiesto que hay una relación directa entre estos apagones y tormentas eléctricas ionosféricas, en torno a 300-600 kilómetros sobre la Tierra.

Claudia Stolle, del centro de investigación GFZ de Potsdam, Alemania, dijo: «las tormentas ionosféricas son bien conocidas, pero ahora hemos sido capaces de demostrar una relación directa entre estas tormentas y la pérdida de conexión GPS».

«Esto es gracias a Swarm, ya que es la primera vez que datos GPS de alta resolución y patrones de la ionosfera pueden ser detectados a partir del mismo satélite.»

Las tormentas eléctricas se producen cuando el número de electrones en la ionosfera sufre cambios grandes y rápidos. Esto tiende a ocurrir cerca del ecuador magnético de la Tierra y por lo general sólo por un par de horas entre el anochecer y la medianoche.

Como su nombre indica, la ionosfera es donde los átomos se rompen por la luz solar, lo que lleva a electrones libres. Una tormenta dispersa estos electrones libres, creando pequeñas burbujas con poco o ningún material ionizado. Estas burbujas perturban las señales GPS de manera que los receptores GPS Swarm pueden perder la pista.

Resulta que 161 de los eventos de señales perdidas coincidieron con tormentas ionosféricas. Los otros cinco fueron sobre las regiones polares y correspondieron a un aumento de fuertes vientos solares que causan oscilaciones en la magnetosfera protectora de la Tierra.

Resolver el misterio de los apagones no sólo es una buena noticia para Swarm, sino también para otros satélites en órbita baja que experimentan el mismo problema. Esto significa que los ingenieros pueden utilizar este nuevo conocimiento para mejorar los sistemas de GPS futuros para limitar las pérdidas de señal.

Fuente: Europa Press