La madrugada del 5 al 6 de febrero está previsto el lanzamiento desde Cabo Cañaveral de la sonda Solar Orbiter, una misión dirigida por la Agencia Espacial Europea (ESA), con fuerte participación de la NASA, para abordar la cuestión central sobre cómo el Sol crea y controla la heliosfera.

Solar Orbiter podrá estudiar detalladamente el Sol gracias a la combinación de instrumentos científicos con que va equipado y a la órbita que dibujará a su alrededor. La sonda se acercará hasta una distancia de 42 millones de kilómetros, hecho que implica que las partes de Solar Orbiter que miran al Sol tendrán que soportar temperaturas de más de 500 ºC, mientras que las partes en la sombra estarán en torno a -180 ºC. A lo largo de la misión, la órbita de la sonda irá aumentando de inclinación con respecto a la eclíptica hasta unos 30º, lo cual permitirá obtener por primera vez imágenes de alta resolución de los polos solares.

Solar Orbiter launch fairing separation pillars ESA

Un equipo del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB-IEEC) ha trabajado en uno de los diez aparatos que llevará Solar Orbiter. Se trata del instrumento denominado SO/PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager), que proporcionará medidas del campo magnético de la fotosfera solar con alta precisión. Los profesores de la UB Josep M. López Cama y Àngels Aran asistirán en directo al lanzamiento de la sonda desde Cabo Cañaveral.

El ICCUB se ha responsabilizado de desarrollar e implementar un sistema de estabilización de imágenes (ISS) que permitirá compensar los movimientos de la sonda para poder obtener imágenes de la calidad requerida. «Solar Orbiter es la misión solar más completa desde el punto de vista instrumental», explica Josep M. Gómez Cama, investigador del ICCUB y miembro del Departamento de Ingeniería Electrónica y Biomédica de la UB. Concretamente, la sonda dispone de diez instrumentos que pesan en total 209 kilogramos. «La limitación de peso también ha sido un reto a la hora de diseñar el instrumento PHI, que pesa unos 30 Kg», destaca Gómez Cama. Cuatro de los instrumentos, que permiten la detección del viento solar (plasma y campo magnético), radiación y partículas emitidas, funcionan in situ, mientras que los otros seis lo hacen de manera remota y permiten obtener imágenes en diferentes longitudes de onda y hacer espectroscopia de la fotosfera y corona solares.

Solar Orbiter separation pillars

Paso adelante para la meteorología espacial

Por otra parte, los investigadores del Grupo de Física Heliosférica y Meteorología Espacial (HPSWG) de la UB han proporcionado apoyo científico al equipo del detector de partículas energéticas (EPD). Los miembros del HPSWG, expertos en modelado y análisis de datos, han desarrollado modelos para predecir el entorno de radiación de partículas con que chocará la Solar Orbiter, y están desarrollando herramientas para facilitar el análisis de las medidas de partículas que recogerá.

La sonda Solar Orbiter permitirá hacer el seguimiento fijo de una zona concreta del Sol y planificar campañas específicas de manera remota. Según Àngels Aran, investigadora del grupo HPSWG, «los resultados obtenidos por Solar Orbiter permitirán entender la física que conecta la estrella con el medio interplanetario y ajustar así los modelos actuales de meteorología espacial». «En más —añade la investigadora—, la combinación de observaciones de Solar Orbiter con los datos obtenidos desde otras sondas situadas en el espacio interplanetario, como el entorno terrestre, nos dará una visión en estéreo del mismo acontecimiento».

Solar Orbiter Venus flyby pillars ESA

El Sol es una estrella de masa media en un estadio largo y estable de su evolución. Sin embargo, experimenta erupciones periódicas a corto plazo y de difícil predicción conocidas como actividad solar. El dominio del Sol se extiende más allá de la atmósfera solar, mediante el viento solar, dando lugar a la heliosfera, que incluye el espacio interplanetario. Comprender el ensamblaje del Sol y la heliosfera es primordial para entender el funcionamiento de nuestro sistema solar. Las diferentes condiciones del viento solar y de la actividad solar son los principales motores de la meteorología espacial. La meteorología espacial hace referencia a la respuesta del entorno espacial a las tormentas solares, que pueden tener un impacto significativo en la sociedad actual. Por ejemplo, la actividad solar, como erupciones solares y eyecciones de masa coronal, pueden provocar ráfagas de partículas energéticas que causen daños a los satélites y afecten a los sistemas de navegación.

Estos acontecimientos de partículas energéticas solares, principalmente electrones, protones e iones más pesados hasta energías de unos cuantos gigaelectronvoltios, imponen restricciones a las actividades humanas en el espacio. Son difíciles de predecir por el conocimiento incompleto de los procesos físicos básicos implicados y la falta de observaciones en toda la heliosfera.

La combinación de los diferentes instrumentos a bordo de la nave espacial y su órbita proporcionará nueva información para comprender las características solares y su conexión con la heliosfera y, a su vez, ayudará a comprender la generación de tormentas solares.

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