1. Por qué un planeador puede mantenerse en el aire gracias a las térmicas
El secreto para que un planeador vuele mucho tiempo es una corriente ascendente llamada térmica. La luz del sol calienta la superficie terrestre y el aire sobre ella se eleva en masas parecidas a burbujas [1]. Se considera que las térmicas son las corrientes ascendentes más utilizadas en el planeador y pueden formarse tanto en llanuras como en zonas montañosas [1]. Si el planeador entra en esta columna de aire, es elevado más rápido de lo que desciende. Sin embargo, el aire es transparente y la columna en sí no se ve. ¿Cómo se busca esta columna invisible?
2. Cómo las nubes cúmulo señalan dónde hay corrientes ascendentes
Si el aire tiene suficiente humedad y una térmica sube hasta cierta altura, el vapor de agua en el aire frío se convierte en gotas de agua y se forma un cúmulo [2]. Los cúmulos son una evidencia visible de que el aire ha subido hasta ese punto. Los pilotos buscan estas nubes. No sirve cualquier nube. Los cúmulos en crecimiento tienen una base bien definida. En cambio, se dice que los cúmulos en decadencia tienen una base difusa y que tanto el ascenso como el descenso debajo de ellos son pequeños [2]. No siempre se puede subir debajo de una nube. El pronóstico del tiempo también ayuda. El Servicio Meteorológico Nacional de EE. UU. emite pronósticos para planeadores que incluyen la altura máxima de las térmicas, la altura a la que se forman los cúmulos, la temperatura a la que comienzan las térmicas y su hora [7]. Así, antes de volar, se sabe si se formarán cúmulos ese día. Pero, ¿qué hacer cuando no se forman nubes?
3. Cómo buscar térmicas en días sin nubes usando el suelo y los pájaros
En días sin nubes, primero se lee el suelo. Como ejemplos de lugares con muchas térmicas, se mencionan las ciudades, los campos recién arados y las carreteras de asfalto [3]. No obstante, se señala que a menudo es difícil vincular las características del suelo con las térmicas [3]. El aspecto del suelo es solo una guía aproximada. Otra señal son los pájaros. Se considera que si águilas, halcones o buitres suben en círculos, o si bandadas de vencejos comen insectos en el aire, es una señal de que hay una térmica allí [4]. Los pájaros también parecen usar a otros como guía. Según una investigación en una instalación de aves rapaces en Francia que estudió buitres equipados con GPS y cámaras, los buitres que podían usar información sobre el movimiento de otros individuos planeaban a alta velocidad entre las térmicas [5]. Este es el resultado de un estudio con condiciones específicas y no se puede generalizar a la capacidad de todas las aves.
4. Cómo el variómetro avisa con sonido de que el planeador está subiendo
Las nubes y los pájaros son pistas, pero lo decisivo es saber si realmente se está subiendo. El variómetro (o indicador de ascenso/descenso) informa esto rápidamente. En los planeadores, se usa frecuentemente durante el vuelo [6]. Cuanto más fuerte es el ascenso, más agudo es el sonido; al descender, cambia a un zumbido grave [6]. Como las térmicas y las ondas de montaña son difíciles de ver, se considera que es difícil encontrarlas sin instrumentos [6]. El piloto mira las nubes y los pájaros afuera mientras escucha los cambios en el sonido del instrumento. Combina las pistas de la vista y el oído para decidir si "ha entrado en la columna" en ese momento.
5. Cómo girar en el centro de la térmica para ganar altura
Para usar una térmica, el procedimiento es: buscar, entrar, acercarse al centro y salir [2]. Lo más importante es lo que ocurre después de entrar. Dentro de la térmica, el planeador gira en círculos estrechos continuamente para permanecer en el centro y ganar altura. Cuando alcanza una altura suficiente, planea hacia la siguiente térmica [2][1]. La fuerza del ascenso varía según las condiciones, pero se considera normal unos pocos metros por segundo [3]. Por ejemplo, si son 3 metros por segundo, se calcula que se sube 180 metros en 1 minuto. Si las térmicas se alinean en fila debido al viento o al terreno, los cúmulos también se alinean como un camino, formando una "calle de nubes". Allí, se puede volar largas distancias en línea recta manteniendo el ascenso [3]. Por cierto, ¿se puede enseñar este método de búsqueda a una máquina?
6. Cómo un planeador con inteligencia artificial encontró térmicas con las fuerzas que siente
En 2018, el equipo de investigación de Reddy enseñó a un planeador de 2 metros de envergadura a encontrar y subir térmicas por sí mismo en exteriores. Utilizaron el aprendizaje por refuerzo, un método de aprendizaje que busca mejorar el rendimiento mediante ensayo y error. Los resultados se publicaron en la revista científica Nature [8]. Las pistas que usó la IA no fueron nubes ni el suelo. Fueron la aceleración causada por el viento ascendente y la fuerza que intenta inclinar la aeronave lateralmente (torque de rolido), que se pueden estimar desde la aeronave. Aprendió cómo volar para aprovechar el ascenso a partir de la experiencia de vuelos en exteriores durante varios días [8]. En la investigación, se cree que los pájaros también podrían depender de estas pistas [8]. Sin embargo, este experimento por sí solo no puede determinar si los pájaros las usan realmente.
7. Cómo observar las bases de las nubes para reconocer posibles térmicas
En un día con muchas nubes, mira al cielo y busca cúmulos blancos y esponjosos. Observa la parte más baja de la nube. Compara las nubes con bases bien definidas y las que tienen bases difusas. Se considera que las que tienen bases bien definidas son nubes en crecimiento [2]. Si miras de nuevo unos minutos después, el contorno podría haber cambiado. Mira las nubes desde un lugar con sombra para no ver el sol directamente. Si los pájaros suben en círculos, registra también ese comportamiento. Si quieres saber más, consulta el Manual de Vuelo de Planeadores de la FAA (capítulo 10) [2] o el artículo de Nature [8].