Patrulla Aerotransportada contra la Contaminación por Hidrocarburos 2:
Detección de Derrames de Petróleo de Largo Alcance con Radar

Escenario

Con buena suerte, el piloto de un avión de vigilancia podría encontrar un derrame de petróleo a lo largo de la trayectoria de vuelo. Pero más a menudo, ¡este no es el caso! Por lo tanto, se necesita un sensor adecuado para detectar derrames de petróleo a largas distancias. Este sensor es el radar, es decir, el denominado Radar Aerotransportado de Mirada Lateral o SLAR.

Con su antena en forma de barra sujeta a la parte inferior de la aeronave, como se ve en la imagen de abajo, el SLAR emite pulsos cortos de microondas que se dirigen a la superficie del agua. El agua es un buen reflector de microondas. Ahora, las ondas en la superficie del agua hacen posible que parte de los pulsos del radar se reflejen en la aeronave y se detecten con la antena SLAR. El aceite en la superficie del agua amortigua las ondas, de modo que una superficie de agua plana refleja los pulsos lejos de la aeronave, al igual que un espejo, y los pulsos de radar reflejados no se detectan con la antena.



Un avión de vigilancia marítima con la antena SLAR en forma de barra larga sujeta debajo de la aeronave.
Fuente: Comando Central para Emergencias Marítimas, Cuxhaven, Alemania
Zoom Sign
Maritime surveillance aircraft

Somos operadores de instrumentos de detección de derrames de hidrocarburos en marcha, a bordo de una aeronave de vigilancia y observamos de cerca la imagen obtenida con el SLAR en la pantalla de la computadora de la misión. De inmediato observamos la imagen de abajo:



Imagen de la superficie del mar a la derecha de la aeronave, tomada con el radar aerotransportado de observación lateral (SLAR). La trayectoria del avión es paralela al borde izquierdo de la imagen. Las dimensiones de la imagen en la superficie del mar son aprox. 3000 m a lo largo de la vía, 4000 m a través de la vía.
Fuente: Experimento Arquímedes 2, Centro Común de Investigación, Establecimiento de Ispra.
SLAR image of an oil spill

¿Cómo podemos interpretar la imagen de arriba? Las ondas en la superficie del agua producen ecos de los pulsos del radar y el brillo de los puntos blancos corresponde a la intensidad del eco. Las áreas que tienen una superficie de agua plana no causan ningún eco de radar y, por lo tanto, se muestran en color negro.

Preguntas

Esto es lo que puedes hacer:

  1. ¿Cómo interpretas las áreas en blanco y negro en la imagen SLAR? ¿Dónde esperarías encontrar una mancha de aceite en la imagen?

  2. ¿Puedes identificar áreas de derrame con una película de aceite delgada o gruesa?

  3. ¿Cuáles son las ventajas y limitaciones de SLAR para la detección de derrames de hidrocarburos?

  4. ¿Puedes recomendar SLAR...
    a) para la detección a largo alcance de contaminación por hidrocarburos en el mar?
    b) para distinguir las películas delgadas de aceite causadas por derrames controlados, de los volúmenes de petróleo más grandes causados por descargas accidentales?

Materiales

Tiempo necesario

Sugerencias de procedimiento

  1. Primera lección en clase: Reúnanse en grupos de no más de cinco estudiantes y...

    • discutan las preguntas sobre las características físicas de los aceites y su comportamiento en la superficie del agua;
    • decidan qué información de contexto puede necesitarse para resolver el problema, y
    • asignen una tarea a cada miembro de su grupo que debería resolverse antes de la próxima lección en la escuela

    Esto debería permitirles resolver el problema dado y presentar los resultados a su clase.

    Tengan en cuenta que no toda la información de contexto que se les ofrece es necesaria para resolver el problema. Depende de ustedes decidir qué información se puede necesitar.

  2. Tarea: resuelve la tarea que te ha asignado tu grupo.

  3. Segunda lección en clase:

    • presenta a tu grupo lo que has aprendido
    • discutan cómo sus hallazgos pueden ayudarlos a responder la pregunta 4, es decir, la elección de los mejores instrumentos y métodos para un escenario dado
    • presenten sus resultados a su clase utilizando la información que se encuentra en sus consultas

Información de Contexto