El dron Strato promete revolucionar la meteorología al sustituir los globos sonda tradicionales

Durante casi cien años, medir la atmósfera ha significado lo mismo: atar instrumentos a un globo, soltarlo y aceptar que nunca volverá. Los globos suben a horas fijas, según un calendario que no cambia aunque una tormenta empiece a formarse entre dos lanzamientos. Nadie está allá arriba para verla venir. Meteomatics, una empresa suiza de tecnología meteorológica, cree que existe un camino mejor. Han construido el Strato, un dron multirrotor capaz de alcanzar la parte alta de la troposfera —justo debajo de donde comienza la estratosfera— y regresar intacto para volar de nuevo.

En su vuelo récord, el Strato llegó a 10.438 metros, una altitud que los helicópteros comerciales no pueden alcanzar. Luego descendió y aterrizó listo para despegar otra vez. Según Meteomatics, ningún dron anterior había podido trazar a demanda un perfil completo de la atmósfera desde el suelo hasta la estratosfera. Mientras asciende, el aparato mide temperatura, humedad, presión y viento en cada nivel de altitud, creando lo que los meteorólogos llaman un perfil vertical: una muestra en columna del aire que tenemos encima, similar al testigo que extraen las perforadoras del subsuelo. Hasta ahora, solo las radioondas —los paquetes de instrumentos que cuelgan de los globos— podían conseguirlo.

La velocidad es donde el Strato marca la diferencia más evidente. Los globos tradicionales tardan unos 40 minutos solo en subir a 12 kilómetros. El dron llega a 10.400 metros en cerca de 25 minutos, según explica Martin Fengler, consejero delegado de Meteomatics. Eso significa que completa un perfil atmosférico entero mucho antes que un globo. Pero hay más: cerca del 90 por ciento de los globos meteorológicos nunca regresa, y sus radioondas se pierden para siempre. El Strato, en cambio, vuelve siempre a manos de su operador, listo para el siguiente vuelo. La empresa calcula que las estaciones de tierra gastan entre 150.000 y 200.000 dólares anuales en globos desechables. Un dron que regresa a casa parece fácil de vender.

La velocidad y la capacidad de lanzamiento continuo son cruciales para obtener datos oportunos de la corriente en chorro, ese río de viento que circunda el planeta cerca del techo de la troposfera. "La corriente en chorro es básicamente la autopista por la que viajan todos los sistemas meteorológicos del hemisferio norte, de oeste a este", explicó Fengler. "Si los datos no están bien situados respecto a la corriente en chorro, la previsión tampoco será fiable". Las redes de observación públicas no cubren esas altitudes de forma fiable, según Meteomatics. Los globos despegan un par de veces con horario fijo desde las mismas bases. Nadie suelta uno extra de improviso porque el cielo tenga mala cara. Así que las aerolíneas, los pilotos militares y los equipos de lanzamiento de cohetes deciden a menudo con datos viejos o tomados en otro lugar. Como el Strato es un dron sin base fija, sus operadores eligen el lugar y el momento. Mide durante la subida y otra vez durante la bajada.

Pero volar tan alto presenta desafíos técnicos formidables. A diez kilómetros de altura, el aire es tan fino que las hélices apenas tienen dónde agarrarse. Si cambias la forma de las palas para compensar esa falta de densidad, devorarán batería cerca del suelo, donde el aire es espeso. Los ingenieros de Meteomatics probaron muchas combinaciones de hélices y motores. Primero usaron un simulador de vuelo para predecir cómo se comportaría cada variante a medida que el aire se enrarecía. Las más prometedoras pasaron a una cámara de vacío que imitaba el aire de gran altitud y a un túnel de viento que las sometía a rachas brutales. Las combinaciones que superaron esas pruebas permiten que el dron siga subiendo en el aire enrarecido sin agotar la batería cerca del suelo.

El tiempo es otro enemigo. El Strato aguanta vientos sostenidos de hasta 129 kilómetros por hora. Su cuerpo tiene una forma pensada para cortar el aire, y un modo automático gira su morro hacia el viento de cara, como una veleta. La lluvia no le molesta porque es impermeable. Si empieza a formarse hielo, calienta sus propias hélices para quitárselo. El frío extremo es el peor rival de las baterías. El Strato funciona con celdas de iones de litio de 21 por 70 milímetros que pueden cargarse entre 0 y 60 grados Celsius y dan energía al dron a menos 40 grados. Fengler aún no puede decir cuántas cargas aguanta un paquete antes de empezar a perder capacidad, aunque asegura que las celdas del Strato han superado a las de generaciones anteriores en las pruebas de vida útil.

Hay también una complicación con los sensores. Los globos suben despacio, arrastrados por el viento, y eso da tiempo a sus instrumentos para estabilizarse cuando cambian la temperatura y las condiciones. El Strato sube casi al doble de velocidad. Atraviesa deprisa las inversiones térmicas —capas en las que el aire se calienta al subir en lugar de enfriarse— y la cizalladura, los cambios bruscos en la velocidad o la dirección del viento. Si el sensor reacciona tarde, puede dar lecturas erróneas por un fenómeno llamado calentamiento dinámico. Fengler asegura que los sensores de su empresa están diseñados para responder lo más rápido posible y que quedan fuera del alcance de las turbulencias de los rotores. Está por ver si el Strato cumple su promesa de datos y predicciones más rápidos y mejores, pero la propuesta es muy buena. Sobre todo si sumamos los costes de operación.