De Canarias al Cielo: historia del avión supersónico que una vez persiguió un eclipse solar a lo largo de África

Don Liebenberg miraba desde la ventanilla del avión supersónico Concorde la sombra de la luna que se proyectaba sobre el desierto del Sahara. El horizonte parecía inclinado: a 17 700 metros de altura, los pasajeros del avión podían ver claramente la curvatura de la Tierra. Sobre ellos, en el cielo, invisible salvo por una imagen proyectada en una hoja de papel en el suelo, estaba el fantasmal anillo de un eclipse solar total.

El 30 de junio de 1973, Liebenberg fue uno de los siete investigadores que experimentaron la observación aérea del eclipse total más larga jamás registrada: 74 minutos de totalidad en una operación que se ejecutó desde Gran Canaria, en el archipiélago canario. A dos veces la velocidad del sonido, el Concorde siguió el ritmo de la umbra del eclipse, la parte más oscura de la sombra de la luna, donde se bloquea todo el sol.

La gran altitud permitió a las cámaras infrarrojas y ópticas de a bordo, instaladas en los ojos de buey del techo, captar detalles del borde del sol, llamado corona, con escasas interferencias atmosféricas. El estudio de la corona puede ayudar a revelar cómo se transfieren el calor y la energía del sol al sistema solar. Este flujo constante de partículas, llamado viento solar, a veces estalla con mayor intensidad debido a erupciones en la corona, con el potencial de dañar las naves espaciales, así como las instalaciones y equipamiento eléctrico en la superficie de la Tierra.

"Nuestros resultados sólo podían obtenerse entonces con un avión supersónico", afirma Liebenberg, que ahora es profesor adjunto de Física y Astronomía en la Universidad de Clemson en Carolina del Sur (Estados Unidos). El vuelo récord acaparó los titulares de todo el mundo, y el Concorde que realizó la misión ha sido expuesto en el Museo Nacional del Aire y del Espacio de Francia por su persecución del eclipse. Pero los investigadores solares reconocen que el vuelo sólo tuvo un impacto modesto en nuestra comprensión del Sol.

"El vuelo del Concorde de 1973 fue sin duda una de las expediciones de eclipses más audaces y convincentes", afirma Kevin Reardon, científico del Observatorio Solar Nacional de Estados Unidos que estudia los eclipses pasados y futuros. "Sin embargo, la importancia de sus resultados probablemente no se corresponda con la medida en que sigue cautivando nuestra imaginación".

Para Jenna Samra, investigadora del Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics (en Estados Unidos) que dirige un vuelo científico para observar el eclipse solar total de 2024 desde un avión Gulfstream V, la misión de hace 50 años significa algo más que nostalgia. "Algunos de sus objetivos científicos eran los mismos que los nuestros", afirma. "Como mínimo, el hecho de que sigamos haciéndolo demuestra que nos está enseñando bastante".

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Un Concorde 'tuneado'

La gente lleva persiguiendo eclipses en aviones desde al menos 1925. Las mediciones detalladas de la corona solar son prácticamente imposibles desde tierra porque la atmósfera terrestre bloquea y distorsiona las observaciones. A mediados de la década de 1960, también se utilizaron cohetes y globos para realizar mediciones de eclipses, pero estos vuelos sólo experimentaron la totalidad durante fugaces minutos.

A finales de los 60 se diseñaron aviones a reacción más grandes para volar más allá de la barrera del sonido, y las posibilidades para la ciencia solar intrigaron a Liebenberg. "Organicé una conferencia para debatir el posible uso del avión supersónico XB-70 de las Fuerzas Aéreas [de Estados Unidos] para la observación de eclipses", explica. El XB-70, fue un modelo de prueba que se retiró y pero que se utilizó para crear el avión espía SR-71 Blackbird, habría necesitado demasiadas modificaciones para utilizarlo en la ciencia espacial. Sin embargo, un avión supersónico civil pronto ofreció lo que Liebenberg buscaba: el Concorde SST.

El primer banco de pruebas, el Concorde 001, voló en marzo de 1969. Tres años más tarde, Liebenberg y otro científico de Los Álamos (EE. UU.), Art Cox, escribieron al Institut National Astronomic et Geophysique francés para solicitar que el prototipo del Concorde se utilizara para observar la corona solar durante un eclipse total. Gracias a la ayuda de astrónomos franceses y británicos, el vuelo fue aprobado. Tendría lugar justo antes de que el prototipo de avión fuera retirado, antes de que comenzara el servicio comercial.

En enero de 1973, Liebenberg se preparaba para el vuelo en París y Toulouse, y en abril ya se había construido y entregado su equipo especial. "Fue un proceso extraordinario, con muchas manos que nos apoyaron en el LANL", dijo, todavía agradecido cinco décadas después. Se tallaron ojos de buey en la piel del Concorde 001 para alojar las cámaras y se desmontaron los asientos de pasajeros innecesarios para hacer sitio al equipo.

El primer objetivo de Liebenberg era cronometrar los ciclos de intensidad solar. La periodicidad, como se denomina, se había observado en la superficie solar a finales de los años 60, pero nunca se había registrado y confirmado durante un largo periodo de tiempo.

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Totalidad a gran altitud

El Concorde despegó de la isla volcánica de Gran Canaria, y persiguió la sombra de la Luna a través de África. El equipo fue testigo de 74 minutos de totalidad continua y disfrutó de una segunda totalidad de 7 minutos, así como de una tercera de 12 minutos. Aprovecharon esta segunda y tercera incursión en la sombra de la Luna para captar imágenes desde altitudes aún mayores.

Como estaba previsto, el equipo fue el primero en captar imágenes de larga duración de la pulsación rítmica de la luz de la corona. "Nuestros resultados proporcionaron la primera indicación de una periodicidad de cinco minutos", afirma Liebenberg.

Al aterrizar en Chad, el piloto de pruebas francés André Turcat informó a Associated Press del éxito del vuelo. Periódicos de todo el mundo publicaron las imágenes del eclipse y se realizó un breve documental francés con las imágenes.

Pero con el paso del tiempo no se anunciaron grandes revelaciones. Los experimentos realizados en el Concorde produjeron resultados que en gran medida no se utilizaron. Ni siquiera la medición de las oscilaciones de cinco minutos en la intensidad de la corona dio lugar a nuevos descubrimientos científicos. "Extrañamente, nunca se publicaron resultados significativos", afirma Reardon, del Observatorio Solar Nacional estadounidense y profesor adjunto de astronomía en la Universidad de Colorado (Estados Unidos).

Los experimentos generaron grandes cantidades de imágenes en película. "Para que fueran útiles para el análisis, gran parte de los datos tendrían que convertirse a formatos digitales, lo que supondría un coste considerable", afirma Reardon. "Serge Koutchmy me dijo hace unos años que tenía varios cientos de imágenes en película de 35 mm del vuelo que nunca se han digitalizado", dice, refiriéndose a uno de los participantes de la misión que murió en mayo de 2023.

"El resultado científico global no fue tan notable como el vuelo en sí", resume Reardon.

Aunque los resultados científicos pueden haber sido menos que revolucionarios, el vuelo final del Concorde 001 realmente amplió los límites de la observación solar aérea. El objetivo de la misión, volar en la trayectoria de la totalidad el mayor tiempo posible, sigue siendo relevante para la investigación de los eclipses en la actualidad.

Sin embargo, el Concorde estaba condenado a ser un avión de nicho. Tras un accidente mortal en 2000 y una reputación (merecida) de consumo obsceno de combustible, los vuelos comerciales del Concorde terminaron en 2003. Desde entonces no ha vuelto a operar ningún avión supersónico.

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Persiguiendo eclipses en el siglo XXI

Samra, la investigadora del Centro de Astrofísica que planea una nueva persecución del eclipse en un Gulfstream V, admitió que sabía poco del vuelo de 1973. Sin embargo, tras echar un vistazo al anterior, reconoció similitudes en su enfoque. Al igual que el equipo de 1973, no pretende verificar ideas preexistentes, sino encontrar algo nuevo. "El hecho de que fuera tan exploratorio es un paralelismo", dice Samra.

Su objetivo es identificar las señales del infrarrojo medio que cambian sutilmente bajo la influencia del campo magnético solar. Si estas emisiones específicas pueden servir como herramientas de diagnóstico, podrían utilizarse para discernir cuándo las regiones del campo magnético empiezan a almacenar energía, un precursor de las eyecciones de masa violentas.

Hoy en día, hay más formas que nunca de observar la corona, incluida la cobertura continua por satélite en longitudes de onda ultravioleta o de rayos X y los escaneos con coronógrafos que bloquean el disco solar, como en el Telescopio Solar Inouye de Hawái. Pero las imágenes infrarrojas siguen teniendo un papel importante, ya que pueden captar detalles que no son visibles en otras longitudes de onda, como los granos de polvo sobrecalentados que se arremolinan alrededor del Sol.

En 2021, Samra probó en vuelo la Plataforma Aerotransportada Estabilizada para Experimentos Infrarrojos (ASPIRE), un instrumento de seguimiento solar de gran apertura para el Gulfstream V. Durante el eclipse norteamericano de 2024, ASPIRE alimentará con imágenes un espectrómetro personalizado llamado AirSpec para examinar los patrones del campo magnético del sol en longitudes de onda infrarrojas. "En las dos últimas décadas se han producido enormes avances en los detectores de infrarrojos, sobre todo en los disponibles en el mercado", explica Samra. "Las mediciones que podemos obtener eran imposibles en 1973. Y necesitamos esa especificidad".

Samra y su equipo deben demostrar primero que hay segmentos diminutos del espectro infrarrojo que pueden verse más claramente desde el aire que por los observatorios existentes desde tierra. Después, esas emisiones deben validarse como herramientas de diagnóstico solar en un futuro vuelo en globo a gran altitud. Sólo entonces podría optimizarse un sensor para un satélite con vistas a una observación útil, o un sistema de alerta temprana.

El año que viene Samra volará a 12 800 metros de altura y disfrutará de unos seis minutos de totalidad del eclipse. "Estoy celosa del tiempo que tuvieron", dice refiriéndose al vuelo de 1973. "Una vez estuve en un vuelo de nueve minutos sobre el eclipse, y fue el tiempo justo para relajarse. Un poco, en medio".

Liebenberg (un astrónomo en activo que sigue pendiente de las emisiones de la corona solar, además de estudiar la física de la materia condensada) ha seguido con interés los avances del proyecto Gulfstream. "Comenté algunos de sus primeros resultados en un curso para el Osher Lifelong Learning Institute hace uno o dos años", dice. "Sigue llegando mucha más información".

El futuro es intrigante, pero para Liebenberg el pasado sigue siendo claro. Medio siglo después, aún puede recordar el paso por la sombra de la luna a Mach 2,2. "La extrema oscuridad del cielo durante la totalidad", dice. "Eso fue lo más memorable".