Misión Solar Orbiter: entender el sol para proteger la Tierra

La European Space Agency lleva años trabajando para conocer mejor la estrella que tardamos en rodear 365 días. Ahora, gracias a la ambiciosa misión Solar Orbiter, la ESA pretende dar un paso de gigante en el conocimiento del Sol acercándose como nunca antes lo había hecho.

Misión Solar Orbiter de la ESA

Misión Solar Orbiter de la ESA

Foto: ESA

Misión Solar Orbiter de la ESA

Resulta paradójico, pero el sol está de moda en invierno… al menos, en lo que a ciencia y tecnología se refiere. La NASA ya puso en marcha en 2018 la misión Parker Solar Probe que busca conocer mejor la corona solar y recientemente un telescopio estadounidense fotografió el Sol con una resolución nunca antes vista, llegando a observar burbujas de plasma del tamaño de Francia. Ahora le toca el turno a la ESA y su esperada misión Solar Orbiter, que tiene ocupados a cientos de investigadores de toda Europa.

La madrugada del 9 al 10 de febrero, a las 5.03h. de la madrugada (hora española), un cohete Atlas V ha despegado desde Cabo Cañaveral (Florida, EE.UU.) para lanzar al espacio la sonda Solar Orbiter (SolO, como la conocen los científicos) de la Agencia Espacial Europea (ESA) para que se acerque a nuestra estrella de una forma que antes ninguna otra sonda se ha acercado.

Un lanzamiento milimetrado

En proyectos donde existe tanto riesgo, no se deja nada al azar. Hasta el momento del lanzamiento, explicaba el ingeniero de operaciones Thomas Ormston durante una visita realizada a algunos periodistas por las instalaciones de la ESA, se realizaron más de una veintena de simulaciones de fallos o incidencias del tipo: “el ingeniero Fulano se pone enfermo ese día y no está en su puesto” o “el ordenador de Mengano se apaga inesperadamente”, y sus compañeros deben ser capaces de analizar y tomar decisiones que saquen adelante la misión. Salvando las distancias los ingenieros de operaciones se preparan para cualquier eventualidad que pudiera surgir a cualquiera de los aspectos que conciernen a la misión: mecánicos, telemáticos, personales, informáticos... Y todo salió perfectamente.

Una vez se produce el despegue no es tan crítico no recibir la señal como que no se desplieguen los paneles solares.

En este lanzamiento lo que más temían los técnicos de la agencia europea son los minutos de vuelo en los que no podían hacer nada si existen fallos con el cohete. En cualquier evento de este tipo un supersticioso y sepulcral silencio invade la sala de control (la MCR por sus siglas inglesas, Main Control Room), la pecera donde se encuentran los periodistas y la sala de prensa desde donde los invitados asisten al evento. Prohibido celebrar nada hasta que SolO esté en órbita, los paneles solares se desplieguen y se reciba la señal de la sonda. Hasta ese momento se sucedieron nervios. Muchos nervios. Para Andrea Accomazzo (director de vuelo, jefe del sistema solar y las misiones de exploración de la ESA), no era tan crítico no recibir la señal como que no se desplegasen los paneles, ya que si estos no lo hacían, la misión habría muerto en unas tres horas. Sin embargo no ha ha habido ningún problema y la sonda ya está viajando por el espacio, tal y como os relatamos en directo a través de Twitter esta misma madrugada:

Solar Orbiter tras el despegue

Ese ha sido el comienzo de una aventura que tendrá ocupados a los científicos durante muchos años. Entre 2020 y 2030, la magia de la mecánica orbital permitirá a la nave aprovechar ocho asistencias gravitatorias de Venus y una de la Tierra que irán inclinando la trayectoria de la sonda cada vez más hasta llegar a esa zona fuera de la eclíptica. Este movimiento permitirá posicionarla para realizar el principal cometido de SolO: por primera vez, seremos capaces de ver los polos norte y sur del sol. En su punto de máximo acercamiento se situará a unos 42 millones de kilómetros (como referencia: estará más cerca del sol que Mercurio) y, si todo va bien, a lo largo de mayo y junio se comenzará a recibir información de ella.

Gracias a la misión Solar Orbiter de la ESA el ser humano será capaz de ver los polos norte y sur del sol.

Cientos de investigadores, millones de euros, incontables horas de trabajo... y todo ello simple y llanamente para acercarnos al sol. Visto así parece simple, insulso e incluso incoherente tanto esfuerzo para un fin tan nimio, pero lo cierto es que conocer los detalles del sol es de suma importancia. ¿cuál es el objetivo último de la misión Solar Orbiter? ¿Cómo consiguen que la sonda no se derrita al acercarse? ¿Cómo puede llegar a afectarnos lo que desvele la misión?

El sol, el gran enigma del sistema solar

Estudiar el sol, como concepto general, no deja de ser demasiado abstracto, por eso es interesante analizar pequeñas conquistas que llevará a cabo Solar Orbiter, como sobrevolar lo nunca visto hasta ahora: los polos norte y sur del sol. Analizando una imagen reciente de nuestra estrella en ultravioleta se puede observar que justo esas zonas tienen una tonalidad mucho más oscura que el resto. Entender qué sucede justo en los polos es fundamental para descartar hipótesis, así como para crear nuevas. Y de esta manera conocer mejor las dinámicas físicas del astro.

Entender qué sucede en los polos solares permitirá descartar hipótesis, crear nuevas y conocer mucho mejor el sol.

Aprovechando que SolO se acercará tanto se estudiarán algunos fenómenos que los científicos saben que ocurren en la capa más externa, la corona, tales como las manchas solares, las fulguraciones y las eyecciones masivas de la corona (CME, por sus siglas en inglés, Coronal Mass Ejections).

No es la primera vez que estos fenómenos determinan el devenir de la ciencia. Ya en el siglo XVII Galileo Galilei confirmó que el sol rotaba al ver cómo las manchas se desplazaban por el disco solar en varias observaciones sucesivas. Hoy en día, Galileo sabría que se ven más oscuras que el resto de la fotosfera porque están unos 1000ºC más frías que el resto y emiten menos luz. También que son provocadas por campos magnéticos que se abren camino desde el interior y enfrían el gas de la superficie, o que pueden tener un tamaño de decenas de kilómetros hasta 150.000 km (como referencia: la distancia entre la Tierra y la Luna son aproximadamente 384.000 km).

Las peligrosas erupciones solares

Las fulguraciones son unas emisiones súbitas que se crean cuando los diferentes campos magnéticos transforman rápidamente las manchas solares en configuraciones más estables. Las CME´s, según palabras de Alexi Glover (coordinadora del servicio meteorológico espacial de la ESA) son seguramente lo que los científicos más necesiten analizar por las implicaciones reales que tienen hacia la Tierra. Estas erupciones de miles de millones de toneladas de plasma en conjunto, con campos magnéticos que literalmente salen de la propia corona del sol a cientos de miles de kilómetros por segundo, flotan por el espacio generando tormentas geomagnéticas que verdaderamente pueden llegar a modificar la magnetosfera terrestre o afectar al clima y a los satélites en órbita sin los que ya no podemos vivir. Para Daniel Verscharen (miembro del equipo de análisis del viento solar, SWA), el ver los polos norte y sur del sol puede ayudarnos a entender cómo esas erupciones masivas se forman y, de alguna manera, qué factores influyen en su camino hacia el exterior del sol.

La misión ayudará a entender cómo se forman las erupciones masivas y qué factores influyen en su camino hacia el exterior del sol.

Para conseguir la máxima información posible, la sonda transporta de una serie de aparatos que la ESA ha separado en dos grupos: los in situ y los remote-sensing. Básicamente, los cuatro in situ son los que realizarán mediciones y los otros seis son telescopios que tomarán imágenes de diferentes formas para que puedan analizarse distintos elementos. El español Javier Rodríguez Pacheco (Univ. de Alcalá) ha sido el principal investigador de uno de ellos: el detector de partículas energéticas (EPD), y el resto de elementos ha recaído en científicos de Francia, Reino Unido, Chequia, Italia, Bélgica, Alemania y EE.UU.

Un escudo térmico de última generación

Según el español Ignacio Tanco (director de vuelo adjunto), la verdadera importancia de estos instrumentos no será apreciable hasta unos tres años después del lanzamiento, y para su correcto funcionamiento es fundamental la función del escudo térmico que se ha diseñado. Una virguería de la ingeniería de materiales de origen irlandés llamada SolarBlack que permitirá a la sonda soportar los más de 500 ºC y la radiación solar a la que estará expuesta. El SolarBlack es una preparación de fosfato cálcico que se ha aplicado sobre los 3x3m. de la parte más externa de la sonda. Bajo esa fina capa, una aplicación de otras veinte de titanio que puede aguantar esos 500 ºC, y después una cavidad que dispersa el calor hacia el exterior de la sonda.

Sin llegar tan cerca del sol como la Parker Solar Probe, que en sus últimos coletazos se acercará a 6,2 millones de kilómetros, los científicos podrán interpretar los datos sobre la transformación de la atmósfera en viento solar -sin imágenes, porque no tenemos tecnología suficiente aún- en función de la información obtenida por la SolO.

Todo un trabajo en equipo entre la ESA y la NASA, una coalición científica cuyo objetivo es conocer mejor el sol para proteger mejor la Tierra.

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