Eklipsearen atzean dagoen ingeniaritza

Abuztuaren 12an, zeruak fenomeno astronomiko ikusgarrienetako bat eskainiko du: Espainiako hainbat puntutatik ikusgai izango den eguzki eklipse osoa. Minutu batzuetarako, Ilargiak Eguzkia erabat estaliko du eta bere itzala Lurraren zerrenda estu batean proiektatuko du.

Gertaerak segurtasunari, energia-sistemari eta planeta-mugimendu mota hau aurreikustea ahalbidetzen duten matematikari buruzko galderak sortzen ditu.

Xabier Insausti eta Tomás Gómez-Acebo ikertzaileak, Tecnun Nafarroako Unibertsitateko Ingeniaritza Eskola), eta ...-ko ikertzailea Ceit eta irakaslea Tecnun Ainara Rodríguezek eklipsearen atzean dagoen ingeniaritza aztertu du.

Eklipsea segurtasunez behatu

Kaltegabea dirudien arren, eklipse batean Eguzkiari zuzenean begiratzeak kalte larriak eta itzulezinak ere eragin ditzake erretinan. Ainara Rodríguez , Precision Laser Manufacturing taldeko ikertzailea Ceit eta irakaslea Tecnun Azaltzen du zuzeneko esposizioak eguzki-erretinopatia eragin dezakeela, erretinan argiaren kontzentrazioak eragindako lesioa. «Gure begiek lupa baten antzera funtzionatzen dute, argia erretinaren puntu oso txiki batean kontzentratuz. Energia horrek ehunak suntsitzen ditu bi mekanismo aldiberekoren bidez: erradiazio ultramoreak (UV) eragindako kalte fotokimikoa eta erretinaren zeluletako proteinak erretzen dituen erradiazio infragorriak (IR) eragindako kalte fototermikoa», azaltzen du.

Ikertzaileak ohartarazi du erretinak ez duela minaren hartzailerik, beraz, lesioa oharkabean pasatzen dela gertatzen den bitartean. Sintomak, hala nola ikusmen lausoa, koloreen distortsioa, orban ilunak edo puntu itsuak, normalean esposizioaren ondorengo lau eta hamabi ordu artean agertzen dira. "Kasu arinetan, lesioa itzulgarria izan daiteke, baina esposizioa luzea izan denean, kaltea iraunkorra izan daiteke. Prebenitzeko modu bakarra eklipseetarako betaurreko ziurtatuak erabiltzea da", adierazi du.

Rodríguezek azpimarratzen du ohiko eguzkitako betaurrekoek ez dutela beharrezko babesa eskaintzen. Ia erradiazio ultramore guztia blokeatzen duten eta argi ikusgaiaren zati bat murrizten duten arren, ez dute infragorri erradiazioa iragazten. «Eklipsea aurrera doan heinean, argi ikusgaia gutxitzen da eta begi-ninia dilatatzen da ikusten jarraitzeko. Horri esker, infragorri erradiazio kopuru handiagoa iristen da erretinara, eta horrek kalte larriak eragin ditzake», azaldu du. Beraz, eklipse betaurrekoak babes pertsonaleko ekipamendu (EPI)tzat hartzen dira eta ISO 12312-2 araua bete behar dute. «Ohiko eguzkitako betaurrekoek ez bezala, erradiazio ultramorearen % 100 blokeatzen dute, infragorri erradiazioaren % 97 baino gehiago eta argi ikusgaiaren % 99,99 baino gehiago», adierazi du.

Ikertzaileak neurri gehigarriak hartzea gomendatzen du kamerak, prismatikoak edo teleskopioak erabiltzean. Telefono mugikorren arrisku nagusia argiaren kontzentrazioak kameraren sentsorea kaltetu dezakeen arren, prismatikoekin edo teleskopioekin arriskua zuzenean begian dago, tresna hauek argia are gehiago kontzentratzen baitute erretinan. «Irtenbidea beti da iragazki homologatu bat jartzea kameraren aurrean edo prismatikoen edo teleskopioen lenteetan, inoiz ez haien atzean edo okularretan», ondorioztatzen du.

Eklipse baten itzalaren bidea ulertzeko matematika

Nola da posible eklipse baten itzalaren ibilbide zehatza urte batzuk lehenago jakitea? Erantzuna zeruko gorputzen mugimendua deskribatzen duten eredu matematikoetan dago.

Xabier Insausti , -ko Printzipio Matematikoen taldeko ikertzailea Tecnun Azaltzen du iragarpen hauek zeruko mekanikaren legeetan oinarritzen direla, geometria analitikoan, bektore-geometrian eta trigonometrian lagunduta. «Eredu teoriko hauek efemeride astronomikoak (Eguzkiaren, Ilargiaren eta Lurraren posizio kalkulatuak) eta hainbat metodo matematiko konputazional sartzen dituzte, kalkuluak errealitatera egokitzeko aukera ematen dutenak», adierazi du adituak.

Insaustiren arabera, eklipse bat non eta noiz ikusgai izango den zehazteko prozesu bat dago. «Kalkulua Ilargiak espazioan proiektatzen duen itzala segundoz segundo jarraitzean datza, Lurraren gainazalarekin gurutzatzen den puntu zehatza zehaztu arte». Lehenik eta behin, Eguzkiaren, Ilargiaren eta Lurraren posizioak une bakoitzean zehaztasun handiz zehazten dira, efemeride astronomikoak erabiliz. Ondoren, ilargiaren itzala Ilargitik ateratzen den kono gisa modelatzen da, eta Lurraren gainazalarekin duen gurutzaketa kalkulatzen da. Azkenik, metodo numerikoak erabiliz, itzal horren eta Lurraren gainazalaren arteko gurutzaketa uneoro doitzen da.

Lurra ez dago geldirik, ezta esfera perfektua ere: biratzen da, poloetan apur bat zapalduta dago, eta bere errotazioak irregulartasun txikiak ditu. Beraz, kalkuluek Lurraren benetako formaren, bere errotazioaren eta Ilargiaren posizio zehatzaren ereduak barneratzen dituzte”, azaldu du Ingeniaritza Eskolako ikertzaile eta irakasleak.

Insaustik gaineratzen du eredu hauek etengabe zuzendu behar direla teknika desberdinak erabiliz, errealitatea sinplifikatzen baitute. “Fisika aplikatuan, ez dago inoiz iragarpen guztiz perfekturik, beti eredu hurbilduekin lan egiten baitugu. Egin dezakeguna ziurgabetasun-marjina kalkulatzea da eta aplikazio mota honetarako ia garrantzirik gabe geratu arte murriztea”, adierazi du Eskolako ikertzaileak.

Eguzkia desagertzen denean, energia-ekoizpena ere gutxitzen da.

Eklipseak ondorioak ditu elektrizitatearen sorreran ere, eguzki-argia blokeatuz energia fotovoltaikoaren ekoizpenean bat-bateko eta aldi baterako jaitsiera eragiten baitu. Hori azaldu du Ingeniaritza Mekaniko eta Materialen Saileko Termodinamikako irakasleak. Tecnun Tomás Gómez-Acebo : “Zerua ilundu ahala, eguzki-parkeen ekoizpena azkar jaisten da, eta eguzkia berriro agertzen denean bezain azkar suspertzen da.”

Abuztuaren 12ko kasuan, eklipsea Iberiar penintsulan hasiko da 19:30ak aldera, eta bere osotasun fasea (% 100eko iluntasuna) 20:26 eta 20:33 artean gertatuko da, eremu geografikoaren arabera. Abuztuko egun horretan, adituak adierazi duenez, eguzkia oso baxu egongo da horizontean, zazpi gradu inguru. "Ordu horretan, estatu mailako energia fotovoltaikoaren ekoizpena gainbehera natural betean dago dagoeneko, ilunabarraren ondorioz, eta horrek eguneko erdian eguzki-itzalaldi baten eszenatoki kritikoa saihesten du". Azaltzen du, halaber, "eguzkiaren desagerpenak" eragina duela sare elektrikoan, sareko operadoreak, hala nola Espainiako Red Eléctricak, "eguzki-energiaren jaitsiera ezohikoak" eragindako defizita konpentsatu behar duelako. 

Beraz, hornidura bermatzeko, sorkuntza berehala handitzen da beste babes-iturri batzuk erabiliz, hala nola zentral hidroelektrikoak, gas naturala edo ziklo konbinatuko zentral elektrikoak. Zentzu honetan, ikertzaileak Tecnun Azaltzen du sistema elektrikoaren operadoreek argindar mozketak saihesten dituztela aldez aurretiko plangintzari esker. Lehenik eta behin, “algoritmo prediktiboak erabiltzen dituzte, hau da, eredu meteorologiko eta astronomikoak, zehazki kalkulatzeko zenbat megawatt (MW) ez diren ekoiztuko”. Ondoren, “energia erreserbak erabiltzen dira: babeskopia zentralak prestatu eta aktibatzen dira eklipsea hasi baino lehen, tentsio jaitsiera estaltzeko sarea arriskuan jarri gabe”.