Una impresión artística del vuelo orbital de la Tierra a través de dos nubes de desechos espaciales en órbita terrestre baja y órbita geoestacionaria. Crédito: ESA
El Solar Orbiter regresa a la Tierra en vuelo antes de que comience su principal misión científica para explorar el Sol y su relación con el «clima espacial». Durante un vuelo solar orbital, debes atravesar las nubes de desechos espaciales que rodean nuestro planeta, lo que hace que esta maniobra sea la más peligrosa hasta ahora para una misión científica.
navegando los riesgos
El vuelo del Solar Orbiter tendrá lugar en la Tierra el 27 de noviembre. Son las 04:30 GMT (05:30 CET) Ese día, la nave espacial estará en su punto más cercano, a solo 460 km sobre el norte de África y las Islas Canarias. Esto está cerca de la órbita de la Estación Espacial Internacional.
La maniobra es necesaria para reducir la energía de la nave espacial y alinearla a medida que pasa cerca del sol, pero conlleva riesgos. La nave espacial debe atravesar dos regiones orbitales, cada una llena de desechos espaciales.
La nave espacial Solar Orbiter se colocará en la Tierra el 27 de noviembre en su órbita adecuada para comenzar su fase científica. Pero la maniobra no está exenta de riesgos. En la aproximación más cercana, la nave espacial estará a unos 460 km sobre nuestro planeta. Este se encuentra en la región de la órbita terrestre baja, donde se pueden encontrar la Estación Espacial Internacional y muchas otras naves espaciales. También alberga una gran cantidad de desechos espaciales, lo que significa que hay poco riesgo de una colisión del Solar Orbiter con algunos desechos espaciales. Para llegar a esta región, el Solar Orbiter también tendrá que volar a través de otra región orbital muy utilizada, llamada órbita geoestacionaria, que una vez más está llena de desechos espaciales y otros satélites. La Agencia Espacial Europea (ESA) supervisará cuidadosamente la situación y cambiará la trayectoria de la nave espacial si es necesario. Sin embargo, un vuelo presenta una oportunidad única para la ciencia. El Solar Orbiter puede recopilar datos sobre el campo magnético de la Tierra, que se pueden comparar con los datos de las misiones de agrupaciones y enjambres de la ESA para dar una descripción tridimensional más detallada de esta región altamente variable alrededor de nuestro planeta. Después del sobrevuelo, la asistencia de gravedad uniforme de Venus elevará la nave espacial más arriba que nunca antes de los polos del sol, proporcionando nuevos detalles sobre cómo la actividad en el sol genera el clima espacial. Crédito: ESA
El primero es un anillo de satélites geoestacionarios a una altitud de 36.000 km, y el segundo es un grupo de órbitas terrestres bajas a unos 400 km de distancia. Como resultado, hay poco riesgo de colisión. El equipo de operaciones de Solar Orbiter está monitoreando de cerca la situación y alterará la trayectoria de la nave espacial si parece estar en peligro.
Oportunidad de ciencias de la tierra
En el lado positivo, el sobrevuelo brinda una oportunidad única para estudiar el campo magnético de la Tierra. Este es un tema de gran interés porque el campo magnético es el frente atmosférico del viento solar, el constante «viento» de partículas que emite el sol. Las partículas del viento solar no solo son capaces de penetrar el campo magnético y excitar la aurora boreal en nuestros cielos, sino que los átomos de nuestra atmósfera también pueden perderse en el espacio.
Los detalles de estas interacciones están siendo estudiados por dos misiones de la ESA: grupoLos cuatro satélites a una altitud de 60.000 km y enjambreTres naves espaciales a 400 km de distancia. Se necesitan varias naves espaciales para romper la llamada oscuridad del espacio-tiempo. Este es el nombre que se le da a la incertidumbre sobre si se ha producido un cambio porque una nave espacial ha volado a una región diferente con diferentes condiciones (un cambio en el espacio) o está volando a través de un área cuyas condiciones han cambiado (un cambio en el tiempo).
El sobrevuelo de Solar Orbiter brinda una oportunidad única para capturar más datos. Barrerá el campo magnético de la Tierra desde fuera de la órbita de los grupos, se acercará a la órbita de Swarm en la aproximación más cercana y luego volará de nuevo. Esto proporcionará más puntos de datos desde los que reconstruir el estado y el comportamiento del campo magnético de la Tierra en vuelo.
«Este sobrevuelo es emocionante: ver lo que el Solar Orbiter ve en nuestra parte del espacio, cómo se compara eso con lo que vemos, y si hay alguna sorpresa, ¿cuáles son?» dice Anya Ström, jefa de misión del escuadrón.
La fase de crucero está completa
los voló por Representa un hito importante para Solar Orbiter. Desde su lanzamiento en febrero de 2020 hasta julio de ese año, la nave espacial estuvo en la fase operativa, durante la cual científicos e ingenieros probaron la nave espacial y sus instrumentos. Desde julio de 2020 hasta ahora, el Solar Orbiter ha estado en la fase de crucero. Durante este tiempo, los instrumentos en el sitio estaban realizando mediciones del viento solar y otras condiciones alrededor de la nave espacial, mientras que los instrumentos de detección remota diseñados para mirar al Sol estaban en modo extendido de calibración y caracterización.
Aunque el Solar Orbiter aún no está en modo científico completo, se ha producido mucha ciencia.
El Solar Orbiter abordará grandes preguntas en la ciencia espacial para ayudarnos a comprender cómo crear nuestra estrella y controlar la burbuja gigante de plasma, la heliosfera, que rodea todo el Sistema Solar y afecta a los planetas internos. Crédito: ESA – S.Poletti
«Científicamente, esto superó nuestras expectativas por un amplio margen», dice Daniel Muller, científico del proyecto de vehículos solares. Explica que una actualización de la red de estaciones terrestres de la Agencia Espacial Europea permitió al Solar Orbiter enviar más datos de los esperados a la Tierra, y los científicos de la misión se apresuraron a aprovechar esta ventaja. Más de cincuenta artículos que detallan los hallazgos científicos de la fase de crucero del Solar Orbiter serán publicados en diciembre por el Journal of Astronomy and Astrophysics.
Más cerca del sol
Sin embargo, ahora es el momento de comenzar mi colección. Instrumentos Juntos, a medida que la misión avanza hacia la fase científica principal, la expectativa es clara. En marzo, el orbitador solar pasará cerca del sol, llamado perihelio. Su primer perihelio ocurrió en junio de 2020, cuando la nave espacial se cerró a 77 millones de kilómetros de distancia. Esta vez, el orbitador solar navegará a 50 millones de kilómetros, lo que proporcionará un gran impulso a la ciencia que se puede hacer.
Esto sería aproximadamente un tercio de la distancia entre el Sol y la Tierra. En comparación con todas las interesantes imágenes de alta resolución que ya obtuvimos, ahora todo se ampliará aproximadamente dos veces ”, dice Daniel.
Esto incluye nuevas vistas de la misteriosa «fogata» que Solar Orbiter vio en el primer perihelio. Las fogatas pueden contener pistas sobre la temperatura de la atmósfera exterior del sol en millones de grados, mientras que la temperatura de la superficie es de miles, lo que parece desafiar la física porque el calor no debería poder fluir de un objeto frío a uno más caliente.
Y aunque el Solar Orbiter no se acerca tanto al Sol como la Sonda Solar Parker de la NASA, esto es por diseño porque le permite al Solar Orbiter medir lo que está sucediendo en el viento solar, pero también llevar telescopios que pueden mirar el Sol sin ser destruido por el calor. Luego, los dos conjuntos de datos se pueden comparar correlacionando la actividad en la superficie del Sol con el clima espacial alrededor de la nave espacial.
“Esta ciencia de la correlación es lo que encuentro más emocionante”, dice Yannis Zouganelis, científico adjunto del proyecto Solar Orbiter.
control de desafío
Pero antes de que algo de esto pueda suceder, el orbitador solar debe completar su sobrevuelo de la Tierra. Esto presenta una oportunidad para que los ansiosos observadores del cielo se despidan de la nave espacial de una vez por todas antes de que se dirija para siempre al espacio profundo.
En los momentos previos al acercamiento más cercano, los observadores del cielo en las Islas Canarias y el norte de África pudieron vislumbrar la nave espacial acelerando a través del cielo. Viajará a aproximadamente 0,3 grados por segundo, que es un poco más del radio aparente de la luna cada segundo. Para la mayoría de los observadores, serán demasiado débiles para ser vistos a simple vista y demasiado rápidos para rastrear telescopios, por lo que los binoculares deberían brindar la mejor oportunidad de echar un vistazo.
Cuando el orbitador solar vuelva a emerger de la sombra de la Tierra, estará en camino de encontrarse con el sol. Regiones polares solares sin precedentes. Habrá comenzado la fase científica de esta ambiciosa misión.
