La NASA ha dado por concluida la fase operativa de AWE, el experimento Atmospheric Waves Experiment instalado en la Estación Espacial Internacional para estudiar cómo los fenómenos atmosféricos de la Tierra afectan al llamado clima espacial. Aunque durante décadas gran parte de la investigación sobre clima espacial se centró en el Sol y en el viento solar, esta misión ha servido para demostrar que nuestro propio planeta también juega un papel importante en la dinámica de la ionosfera y en las perturbaciones que pueden afectar a satélites, sistemas GPS y comunicaciones por radio.

AWE ha trabajado observando unas estructuras luminosas muy concretas de la atmósfera superior conocidas como “airglow”, una débil luminiscencia infrarroja situada alrededor de los 87 kilómetros de altitud. Desde su instalación en la ISS en noviembre de 2023, el instrumento ha recopilado datos sobre ondas gravitatorias atmosféricas, un fenómeno que puede originarse por tormentas intensas, huracanes o masas de aire desplazándose sobre cadenas montañosas. Los resultados obtenidos permitirán seguir investigando durante años cómo interactúan la atmósfera terrestre y el entorno espacial cercano.

La Tierra también altera el clima espacial

Cuando se habla de clima espacial normalmente se piensa en eyecciones de masa coronal, tormentas solares y partículas energéticas procedentes del Sol. Sin embargo, las observaciones realizadas por AWE han reforzado la idea de que la atmósfera terrestre inferior también modifica de manera significativa el comportamiento de la ionosfera y de la termosfera.

Las llamadas ondas gravitatorias atmosféricas no tienen relación con las ondas gravitacionales asociadas a agujeros negros o colisiones estelares. En este caso se trata de perturbaciones generadas cuando una masa de aire asciende y desciende debido a diferencias de densidad y gravedad. Estas ondas pueden recorrer cientos o incluso miles de kilómetros mientras transportan energía hacia capas superiores de la atmósfera.

La misión de la NASA se centró especialmente en observar cómo estas ondas alcanzan la mesosfera y la ionosfera. Allí interfieren con regiones cargadas eléctricamente que son esenciales para la propagación de señales de radio y navegación por satélite. En determinadas condiciones, estas alteraciones pueden introducir errores de posicionamiento GPS de varios metros o degradar comunicaciones de alta frecuencia utilizadas en aviación y sistemas militares.

Uno de los aspectos más interesantes es que las ondas observadas por AWE no proceden únicamente de fenómenos extremos. Tormentas eléctricas relativamente habituales, grandes sistemas frontales o el flujo de aire sobre cordilleras como los Andes pueden generar estructuras ondulatorias capaces de propagarse hasta altitudes cercanas a los 100 kilómetros.

El instrumento AWE y su funcionamiento

El verdadero protagonista de esta misión ha sido el instrumento AWE, diseñado por el Space Dynamics Laboratory de la Utah State University para la NASA. El sistema tenía una masa aproximada de 58 kilogramos y estaba compuesto por cuatro telescopios infrarrojos idénticos capaces de registrar variaciones extremadamente pequeñas en el brillo atmosférico.

La instalación en el exterior de la Estación Espacial Internacional permitió al instrumento obtener una perspectiva privilegiada de la atmósfera terrestre. Desde una órbita baja terrestre, AWE observaba directamente la capa de “airglow” utilizando sensores infrarrojos sensibles a longitudes de onda invisibles para el ojo humano.

Técnicamente, el sistema utilizaba un Advanced Mesospheric Temperature Mapper, una tecnología capaz de construir mapas térmicos detallados de las ondas gravitatorias. La resolución espacial obtenida permitía identificar estructuras ondulatorias con escalas horizontales de cientos de kilómetros y analizar la transferencia de energía hacia regiones superiores de la atmósfera.

Las temperaturas registradas en la región observada por AWE pueden descender hasta aproximadamente -101 grados Celsius, convirtiendo la mesopausa en una de las zonas más frías de toda la atmósfera terrestre. Precisamente en ese entorno extremo es donde el brillo infrarrojo del airglow resulta más visible para instrumentos especializados.

Los sensores trabajaban registrando variaciones de intensidad lumínica extremadamente pequeñas. A partir de esos cambios, los científicos podían calcular parámetros físicos como la amplitud de onda, el flujo de pseudomomento atmosférico y la dispersión energética de las perturbaciones observadas.

Una misión más importante de lo que parece

Aunque AWE no ha tenido la repercusión mediática de telescopios como el Hubble o el James Webb, la información obtenida tiene aplicaciones prácticas muy relevantes. Gran parte de la infraestructura moderna depende de sistemas espaciales vulnerables a alteraciones ionosféricas.

Las comunicaciones aeronáuticas de largo alcance utilizan frecuencias que rebotan en la ionosfera, mientras que satélites de navegación como GPS, Galileo o GLONASS atraviesan regiones atmosféricas donde las irregularidades eléctricas pueden modificar la propagación de las señales.

La propia NASA reconoce que una mejor comprensión del clima espacial puede ayudar a proteger satélites, astronautas y sistemas tecnológicos terrestres. Una perturbación importante puede afectar desde redes eléctricas hasta enlaces de comunicaciones o sistemas de observación meteorológica.

Además, AWE ha permitido estudiar fenómenos poco documentados con anterioridad. Una de las imágenes más llamativas captadas por la misión mostró ondas gravitatorias casi perfectamente circulares expandiéndose sobre Texas y México tras un episodio severo de tormentas y tornados ocurrido en mayo de 2024. Ese tipo de observaciones eran extremadamente difíciles de obtener antes de disponer de sensores orbitales con capacidad infrarroja avanzada.

La conexión entre meteorología y espacio

Uno de los grandes cambios conceptuales impulsados por esta clase de misiones es la idea de que la atmósfera terrestre funciona como un sistema acoplado de múltiples capas. Lo que ocurre a baja altitud puede terminar influyendo en regiones cercanas al espacio.

Los modelos atmosféricos utilizados junto con AWE incluían simulaciones avanzadas como WACCM-X, NAVGEM y MAGIC. Estos sistemas permitían cruzar observaciones reales con simulaciones numéricas de propagación de ondas gravitatorias.

En algunos casos, las ondas detectadas por AWE mostraban velocidades horizontales superiores a los 150 metros por segundo y recorrían miles de kilómetros antes de disiparse. Esa transferencia de energía modifica la densidad y temperatura de las capas superiores de la atmósfera, alterando indirectamente la dinámica ionosférica.

Los investigadores también han señalado que ciertos fenómenos atmosféricos podrían amplificarse durante periodos de alta actividad solar. Esto implica que el clima espacial no depende únicamente del Sol, sino de la interacción compleja entre procesos solares y atmosféricos terrestres.

Parte de esta visión ya había comenzado a consolidarse con otras misiones recientes de heli física de la NASA, como ICON, centrada en estudiar la ionosfera y la termosfera. AWE complementa ese trabajo aportando observaciones directas de las ondas gravitatorias atmosféricas.

El final operativo de AWE

La NASA apagó oficialmente el instrumento el 21 de mayo de 2026, poniendo fin a una misión que además superó su duración inicial prevista de dos años. El motivo del apagado no fue un fallo técnico, sino la necesidad de liberar espacio exterior en la ISS para instalar el nuevo instrumento CLARREO Pathfinder.

En los próximos meses el brazo robótico Canadarm2 retirará físicamente el módulo AWE de la estación espacial. Posteriormente será introducido en una cápsula de carga Dragon de SpaceX destinada a destruirse durante la reentrada atmosférica.

Sin embargo, el final físico del instrumento no implica el cierre científico de la misión. Todos los datos obtenidos seguirán estando disponibles públicamente para investigadores y científicos ciudadanos. La cantidad de información acumulada durante estos años permitirá realizar estudios atmosféricos durante bastante tiempo.

La NASA ya ha publicado investigaciones preliminares derivadas de los datos obtenidos por AWE. Algunos trabajos recientes analizan espectros de número de onda horizontal, temperaturas mesosféricas y flujos energéticos asociados a ondas gravitatorias detectadas desde órbita.

Nuevas misiones y futuro del estudio espacial terrestre

El interés por comprender el clima espacial terrestre está creciendo rápidamente. Además de AWE, la NASA y otras agencias espaciales están desarrollando nuevas misiones centradas en magnetosfera, viento solar e ionosfera.

Entre ellas destaca STORIE, una misión conjunta entre la NASA y la Fuerza Espacial estadounidense que investigará el origen de ciertas partículas atrapadas en la magnetosfera terrestre. El objetivo es determinar si parte de esas partículas proceden directamente de la Tierra y no únicamente del Sol.

También continúan activos proyectos internacionales como Aditya-L1, de la India, o CODEX, instalado igualmente en la Estación Espacial Internacional para estudiar el origen y aceleración del viento solar.

Todo esto refleja un cambio importante en la investigación espacial moderna. Ya no se estudia únicamente el Sol o el espacio profundo de forma aislada, sino la interacción completa entre estrella, atmósfera y entorno magnético terrestre.

Un experimento pequeño con impacto científico notable

AWE no era una misión gigantesca ni especialmente cara en comparación con otros proyectos espaciales. De hecho, el presupuesto inicial rondaba los 42 millones de dólares, una cifra relativamente modesta para estándares de la NASA.

Aun así, el experimento ha conseguido recopilar observaciones inéditas sobre la dinámica atmosférica superior. La capacidad para visualizar ondas gravitatorias desde la ISS mediante infrarrojo térmico ha permitido estudiar procesos que hasta ahora solo podían modelarse parcialmente mediante simulaciones.

Además, la misión ha reforzado la importancia de la Estación Espacial Internacional como plataforma científica flexible. El hecho de poder instalar y sustituir instrumentos orbitales convierte a la ISS en un laboratorio especialmente útil para proyectos de observación atmosférica y heli física.

Las conclusiones obtenidas por AWE podrían terminar mejorando modelos de predicción ionosférica utilizados por sistemas de navegación, operadores satelitales y redes de telecomunicaciones. Aunque el usuario medio probablemente nunca llegue a notar directamente estas mejoras, forman parte de la infraestructura invisible sobre la que dependen muchas tecnologías actuales.

Dentro del ámbito científico, AWE también ha ayudado a consolidar una idea clave: la frontera entre meteorología terrestre y clima espacial es mucho más difusa de lo que se pensaba hace apenas unas décadas.

Reflexiones adicionales

El final operativo de AWE no supone el cierre de la investigación sobre ondas gravitatorias atmosféricas. De hecho, probablemente marque el inicio de una nueva etapa centrada en explotar toda la información recopilada desde la ISS. Las futuras mejoras en predicción del clima espacial dependerán cada vez más de integrar observaciones solares con datos atmosféricos terrestres. Misiones como esta demuestran que incluso fenómenos meteorológicos relativamente comunes pueden tener consecuencias medibles en regiones próximas al espacio.