La importancia de entender el Sol: Solar Orbiter

La nave Solar Orbiter de la Agencia Espacial Europea (ESA) ya está integrada en un lanzador Atlas V de NASA. Esta colaboración de las dos agencias espaciales hará posible poner en órbita esta misión de observación solar que tiene por objeto obtener información de las zonas polares de nuestra estrella.

Solar Orbiter (Crédito: ESA)

Europa ya ha puesto en el espacio otras dos naves con la finalidad de explorar el Sol. En 1990 la pequeña sonda Ulysses que obtuvo los primeros datos de las zonas polares. En 1995, la longeva SOHO fue puesta en órbita a 1.5 millones de km de nosotros. Desde allí, permanece orientada al Sol continuamente, proporcionando imágenes de nuestra estrella madre, veinticinco años después.

Las tres misiones de la ESA dedicadas a explorar el Sol: Ulysses, SOHO y Solar Orbiter (Créditos: ESA y NASA)

Solar Orbiter tiene una ventana de lanzamiento de tan solo dos horas durante la noche del 9 de Febrero a las 11pm. Si hubiese algún problema, se ha previsto que la nave podría también ser lanzada el día 10. Luego se abrirán varias opciones hasta el día 23 de Febrero. Si no se pudiese realizar el lanzamiento durante ese periodo, habría que esperar hasta Octubre.

Estas ventanas de lanzamiento obedecen a la necesidad de colocar la nave en la órbita precisa para utilizar la gravedad del planeta Venus para acelerarla y llevarla a latitudes elevadas, es decir, fuera del plano principal del Sistema Solar. La sonda realizará varias de estas asistencias gravitatorias (dos con Venus y una con la Tierra) siendo necesario un periodo de más de tres años para alcanzar la órbita definitiva que ya permita observar los polos solares plenamente.

Órbitas sucesivas de Solar Orbiter para elevarse sobre el plano del Sistema Solar (Crédito: ESA)

Solar Orbiter porta más de 200 Kg de carga científica distribuida en diez instrumentos: EPD, MAG, RPW, SWA, EUI, METIS, PHI, SoloHI, SPICE y STIX. Medidores de partículas electrónicas, magnetómetros, medidores de campo eléctrico y magnético, cámaras en el ultravioleta, espectrómetros, detectores en rayos-X, etc. Todo ello, instrumentación para obtener imágenes del Sol y para medir las características del medio solar. Algunos instrumentos se encargan de apuntar al Sol para obtener imágenes o información espectrométrica, mientras que otros sensores miden lo que ocurre en las inmediaciones de la nave y no precisan apuntar al Sol sino que toman medidas alrededor de la nave para así mapear el medio solar a lo largo de sus órbitas alrededor del Sol. Por ello, un largo mástil  (denominado Boom) aloja una serie de instrumentos y sensores y está orientado en dirección opuesta al Sol.

Diez instrumentos científicos conforman la carga útil de la sonda. Crédito: Solar Orbiter

Toda esta instrumentación permitirá conocer las características del viento solar, su composición, velocidad, etc. También permitirá estudiar cómo se forma el campo magnético en el Sol y obtener imágenes que permitan resolver detalles de tan solo 180 Km de tamaño sobre la superficie del Sol.

Toda esta información será también muy útil para adentrarnos en ese novedoso concepto del Space Weather (el clima espacial) que trata de entender cómo se comporta el Sol, sus cambios, ciclos y que busca el poder realizar previsiones meteorológicas sobre su comportamiento para poder adelantarnos a sus posibles efectos sobre la Tierra. Es conocido que la actividad del Sol en ciertos momentos puede dar lugar a protuberancias y emisiones importantes que lanzan partículas cargadas que afectan a satélites en órbita, comunicaciones e incluso a las redes de distribución de electricidad sobre la superficie terrestre (ver Evento Carrington). Este asunto también es crucial para los futuros viajes tripulados a la Luna o Marte en los que una actividad solar inesperada podría arruinar la misión.

En los puntos de máximo acercamiento al Sol, Solar Orbiter estará a un 30% de la distancia media que separa la Tierra y el Sol. Por ello, la nave estará sometida a temperaturas muy elevadas. Los cálculos muestran que la nave soportará unas 13 veces el calentamiento que soporta una sonda normal. Se estima por ello que su escudo térmico soportará temperaturas de más de 500ºC. Dicho escudo tiene una serie de pequeñas ventanas para permitir tomar imágenes y medidas a la instrumentación. Dichas ventanas tienen obturadores que protegerán la instrumentación frente a la radiación y temperatura.

El escudo térmico está construido de sucesivas capas de titanio y una imprimación exterior diseñada específicamente para esta misión y que es denominada “Solar Black” (Negro solar).

Escudo térmico de Solar Orbiter (Crédito: Airbus-UK/ESA)

Detalle de los obturadores que protegen la instrumentación (Crédito: O. Usher (UCL MAPS))

La nave ya ha sido cargada con hidrazina y otros combustibles hace ya semanas y se encuentra insertada en la cofia del lanzador Atlas V.

Vamos a estar atentos al lanzamiento mediante los canales de TV de NASA y ESA.

 

 

 

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