Divulgación Misión Solar Orbiter de la ESA

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La misión Solar Orbiter de la ESA está concebida para estudiar de cerca el Sol y la heliosfera interior (las regiones inexploradas y más cercanas a nuestra estrella) y así comprender, e incluso predecir, el comportamiento irregular de la estrella de la cual dependen nuestras vidas.

Detalle de los instrumentos en Instruments

Mediante 8 asistencias gravitatorias en Venus y 1 en la Tierra, Solar Orbiter irá acercando sus perihelios hasta una distancia mínima de unos 42 millones de km (más cerca que el perihelio de Mercurio), al mismo tiempo que va incrementando la inclinación de la órbita hasta unos 24º/33º respecto de la eclíptica, lo que le permitirá observar los polos del Sol, hasta ahora inexplorados.

Será capaz de casi coincidir con la velocidad de rotación del Sol alrededor de su eje durante varios días consecutivos, por lo que permitirá seguir por primera vez la formación de las tormentas solares durante un periodo prolongado desde un mismo punto de vista. También en muchos momentos de su órbita podrá proporcionar datos del lado del Sol en ese momento no es visible desde la Tierra. Solar Orbiter buscará respuestas a las preguntas claves de la heliofísica:

• Cómo crea y controla el Sol la heliosfera
• Qué provoca el viento solar y de dónde procede el campo magnético coronal
• Cómo fomentan los transitorios solares la variabilidad heliosférica
• Cómo producen las erupciones la radiación de partículas energéticas que llena la heliosfera
• Cómo funciona la dinamo solar y cómo provoca las conexiones entre el Sol y la heliosfera

A 0.284 UA del Sol, la nave Solar Orbiter quedará expuesta a una radiación solar intensa, deberá soportar potentes emisiones de partículas atómicas procedentes de explosiones en la atmósfera solar. Para resistir al entorno adverso (17 kW/m² de insolación) y a las altísimas temperaturas (400ºC), Solar Orbiter debe estar bien equipada aprovechando las nuevas tecnologías desarrolladas por la ESA para la misión BepiColombo a Mercurio, como paneles solares termorresistentes y una antena de alta ganancia y alta temperatura.

Dispondrá de la cámara fotográfica So-Phi una cámara de altísimas prestaciones cuyo objetico es obtener imágenes de alta resolución y medidas en el disco solar (full-disk) del vector del campo magnético fotosférico y de la velocidad en la dirección de propagación (line-of-sight velocity), así como de la intensidad del continuo en el rango espectral visible. Gracias a la resolución y estabilidad de los mapas de velocidad obtenidos por So-Phi será posible investigar los fenómenos sísmicos del interior del Sol. Las imágenes de cerca de los extraños paisajes solares, donde el gas brillante danza y se ensortija en el potente campo magnético, prometen ser espectaculares. Mostrarán detalles de 180 km de ancho (el diámetro del disco solar visible es de 1,4 millones de kilómetros). Se espera que no solo los científicos, sino también el público en general quede fascinado con la frenética actividad del Sol, que parece tan apacible a primera vista.

Solar Orbiter de la ESA coincidirá en el espacio con Parker Solar Probe de la NASA. Parker Solar Probe lleva una carga útil más pequeña que Solar Orbiter, pero se acercará más al Sol, (6.2 millones de km) Parker Solar Probe lleva instrumentos para estudiar la corona del Sol, y apunta a la región del espacio donde el plasma coronal se desprende para convertirse en el viento solar. Esto se espera que les de a los científicos la "verdad fundamental" sobre las condiciones del plasma en esa región y ayudará a determinar cómo se acelera hacia los planetas. Sin embargo, Parker Solar Probe no tiene cámaras que vean el Sol directamente. Ninguna tecnología actual podría mirar al Sol desde tan cerca y sobrevivir. Aquí es donde entra en juego Solar Orbiter: más allá de lograr sus propios objetivos científicos, Solar Orbiter proporcionará información contextual para mejorar la comprensión de las mediciones in situ de Parker Solar Probe . Al trabajar juntas de esta manera, las dos naves espaciales recopilarán conjuntos de datos complementarios que permitirán que se obtenga más ciencia de las dos misiones en colaboración de la que cualquiera podría proporcionar por sí sola.

Más datos en Solar Orbiter factsheet. Solar Orbiter de la ESA será lanzado desde Cabo Cañaveral (Florida, EEUU) a bordo de un cohete Atlas V 411 suministrado por la NASA. La ventana de lanzamiento se abre el próximo 6 de Febrero a las 04:27 TU 7 de Febrero a las 04:15 TU

Estaremos atentos, saludos.

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... Solar Orbiter de la ESA será lanzado desde Cabo Cañaveral (Florida, EEUU) a bordo de un cohete Atlas V 411 suministrado por la NASA. La ventana de lanzamiento se abre el próximo 6 de Febrero a las 04:27 TU 7 de Febrero a las 04:15 TU ...

He visto que la participación iberoamericana en la misión Solar Orbiter es relevante:

• Los datos científicos recopilados por Solar Orbiter se almacenarán inicialmente en la nave espacial y luego se enviarán (“bajarán”) a la Tierra durante ventanas de comunicación de ocho horas a través de la estación terrestre de 35 metros de Malargüe en Argentina, (Deep Space Antenna DSA-3)
• Actuarán como respaldo de Malargüe, DSA-2 en Cebreros (España) y DSA-1 en Australia.
• El equipo de control de la misión es el Centro Europeo de Astronomía Espacial (en inglés European Space Astronomy Centre, ESAC) ubicado en Villanueva de la Cañada (España)

El lanzamiento se ha aplazado 1 día y ahora está previsto para el 7 de Febrero a la 04:15 TU. Después de varias asistencias gravitacionales en Venus y en la Tierra, a finales de 2021 la nave espacial alcanzará su primera órbita nominal de Ciencia: la misión principal de Ciencia durará 4 años. Durante ese tiempo, Solar Orbiter alcanzará 17º de inclinación respecto del ecuador solar, permitiendo que la nave espacial capture imágenes de alta resolución de los polos del Sol, por primera vez en la historia.

• Posteriormente, durante la fase de “misión extendida”, Solar Orbiter se elevará a una órbita de inclinación aún mayor, a 33º sobre el ecuador solar, con ello las regiones polares se observarán aún más directamente.
• Para sobrevivir a estar tan cerca de nuestra estrella, experimentando una temperatura máxima de 520ºC y recibir un aluvión de radiación intensa, el cuerpo principal y los instrumentos vitales del Solar Orbiter estarán protegidos por un escudo térmico de titanio con un recubrimiento de fosfato de calcio que se enfrentará al sol en todo el tiempo.
• Incluso los paneles solares de la nave espacial, diseñados para absorber energía del sol, deben protegerse. A medida que Solar Orbiter se acerque a la bola gigante de calor y radiación, sus paneles, que sobresalen a ambos lados de la nave espacial, dando una anchura total de 18,9 metros, deberán inclinarse de la perpendicular al Sol, lo que limita la cantidad de luz que absorben para asegurar de que no se sobrecalienten.
• Información adicional: Solar Orbiter tomará las primeras imágenes de los polos del Sol

Saludos.

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Solar Orbiter - Sesión informativa en español:

Saludos

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Solar Orbiter ha despegado con éxito y se dirige hacia Venus para la primera asistencia gravitacional. El despegue está en el minuto 29:00 / 2:05:32. Despega la misión para ver el Sol con un detalle sin precendentes. La sonda europea 'Solar Orbiter' es la nave más sofisticada que se ha lanzado nunca para el estudio de nuestra estrella. También: Solar Orbiter: la misión espacial más española de la historia

Saludos.

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Hoy se han publicado las primeras imágenes de Solar Orbiter, la nueva misión de observación del Sol de la ESA y la NASA, que han revelado la presencia de innumerables minierupciones solares, apodadas “hogueras”, cerca de la superficie de nuestra estrella. (Una de las "hogueras", marcada por la flecha en la imagen) Lo que hace única a Solar Orbiter es que, hasta ahora, ninguna otra misión había sido capaz de tomar imágenes desde tan cerca de la superficie solar.

Las hogueras fueron fotografiadas por la Cámara de Imagen del Ultravioleta Extremo (EUI) durante el primer perihelio de Solar Orbiter. En aquel momento, la nave se hallaba a tan solo 77 millones de kilómetros del Sol, aproximadamente la mitad de la distancia entre la Tierra y nuestra estrella.

Estas hogueras son como parientes menores de las protuberancias solares que se observan desde la Tierra, pero entre millones y miles de millones de veces más pequeñas. Puede que, a primera vista, el Sol parezca inmóvil, pero al observarlo en detalle hemos podido apreciar estas pequeñas erupciones por todas partes. Cada una de estas hogueras es insignificante por sí misma, pero si sumamos su efecto a lo largo de toda la superficie, podrían contribuir significativamente al calentamiento de la corona solar

No son más que las primeras imágenes y ya podemos ver nuevos fenómenos de interés. No nos esperábamos unos resultados tan buenos ya al principio. También podemos ver cómo se complementan entre sí los diez instrumentos científicos, ofreciendo una imagen integral del Sol y su entorno.

Estamos muy ilusionados con estas primeras imágenes, pero no son más que el principio. Solar Orbiter ha comenzado un largo viaje por el sistema solar interior, y en menos de dos años se acercará mucho más al Sol. Al final, se aproximará a tan solo 42 millones de kilómetros, que es casi un cuarto de la distancia de la Tierra al Sol.

El vídeo publicado hoy, Más cerca que nunca: las primeras vistas del Sol de Solar Orbiter (Solar Orbiter’s first views of the Sun)

Saludos.

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... Mediante 8 asistencias gravitatorias en Venus y 1 en la Tierra, Solar Orbiter irá acercando sus perihelios hasta una distancia mínima de unos 42 millones de km (más cerca que el perihelio de Mercurio), al mismo tiempo que va incrementando la inclinación de la órbita hasta unos 24º/33º respecto de la eclíptica, lo que le permitirá observar los polos del Sol, hasta ahora inexplorados...

La primera asistencia gravitatoria en Venus tiene lugar esta semana, el 27 de diciembre de 2020. La trayectoria de Solar Orbiter alrededor del Sol ha sido elegida para estar 'en resonancia' con Venus, lo que significa que volverá a las proximidades del planeta cada pocas órbitas y podrá volver a utilizar la gravedad del planeta para alterar e inclinar su órbita.

Inicialmente, Solar Orbiter esta confinado en el mismo plano que los planetas, pero cada encuentro con Venus aumentará su inclinación orbital. Para el 2025, hará su primer paso solar con una inclinación de 17º, aumentando a 33º a finales de la década, lo que permitirá ver más regiones polares. Esto dará como resultado que la nave espacial pueda tomar las primeras imágenes de las regiones polares del Sol, cruciales para comprender cómo 'funciona' el Sol, para investigar la conexión Sol-Tierra y cómo podemos predecir mejor los períodos de clima espacial tormentoso.

El vídeo presenta una visualización de la nave espacial Solar Orbiter de la ESA sobrevolando por Venus. En este primer sobrevuelo, la nave pasará a unos 7.500 km sobre las nubes de Venus. En sobrevuelos posteriores, a partir de 2025, se acercará mucho más, pasando a tan solo unos cientos de kilómetros.

Saludos.

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Histórico sobrevuelo doble de Venus: Solar Orbiter y BepiColombo están listos para hacer historia espacial, con dos sobrevuelos de Venus con solo 33 horas de diferencia el 9 y 10 de agosto. Las dos naves espaciales necesitan la asistencia gravitacional de Venus para ayudarles a perder energía orbital para llegar a sus destinos (el Sol la Solar Orbiter y Mercurio la BepiColombo). El sobrevuelo doble también ofrece una oportunidad sin precedentes para estudiar el entorno de Venus desde diferentes lugares al mismo tiempo y además, en lugares que normalmente no son visitados por un orbitador planetario dedicado.

• Solar Orbiter, de ESA y NASA, sobrevolará Venus el 9 de agosto con una aproximación más cercana de 7995 km a las 04:42 TU. Será su segundo flyby sobre Venus para acercarse al Sol y cambiar su inclinación orbital, impulsándose fuera del plano de la eclíptica, para obtener las mejores, y las primeras, vistas de los polos solares.
• BepiColombo, de ESA y JAXA, sobrevolará Venus (también es su segundo flyby) a las 13:48 TU el 10 de agosto a una altitud de solo 550 km. BepiColombo se dirige a Mercurio y necesita sobrevuelos de la Tierra, de Venus y del propio Mercurio, junto con el sistema de propulsión eléctrica solar de la nave, para ayudar a dirigirse hacia la órbita de Mercurio.

No es posible tomar imágenes de alta resolución de Venus con las cámaras científicas a bordo de ninguna de las dos misiones: Solar Orbiter debe permanecer de cara al Sol, y la cámara principal a bordo de BepiColombo está protegida por el módulo de transferencia que enviará los dos orbitadores planetarios a Mercurio. Sin embargo, dos de las tres cámaras de monitoreo de BepiColombo tomarán fotos en el momento de la aproximación cercana y en los días posteriores a medida que el planeta se aleje. No se espera que una nave espacial pueda tomar imágenes de la otra, ya que incluso en el momento de máximo acercamiento estarán a más de 575 mil kilómetros de distancia. Además Solar Orbiter tendrá 6 instrumentos activos y BepiColombo 13 durante el flyby (ver en imagen) que tomarán datos del entorno de Venus.

Estos 2 vídeos son simulaciones de los sobrevuelos:

Saludos.

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¿Cómo se ve el Sol desde una distancia de tan solo ~48 millones de de km?, (el 32% de la distancia Sol-Tierra). Se ve así:

La nave espacial Solar Orbiter (ESA/NASA) realizó el primero de sus perihelios el 26 de marzo de 2022. La nave espacial voló más cerca del Sol que el planeta interior Mercurio, siendo su máximo acercamiento al Sol tan solo el 32 por ciento de la distancia Tierra/Sol.

Al estar tan cerca del Sol, las imágenes y los datos recibidos han sido espectaculares. Estas imágenes fueron tomadas por el instrumento Extreme Ultraviolet Imager el 27 de marzo de 2022 y muestran el Sol en una longitud de onda de 17 nanómetros (ultravioleta extremo). Esta es la longitud de onda emitida por un gas a una temperatura de alrededor de un millón de grados, que corresponde a la temperatura de la atmósfera exterior del Sol, la corona.

El vídeo destaca que el instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) toma imágenes de disco completo usando el telescopio Full Sun Imager (FSI) e imágenes detalladas de una región más pequeña, usando el telescopio High Resolution Imager (HRIEUV).

El vídeo muestra primero el Sol completo, con su campo magnético atrapando bucles brillantes de gas coronal. A continuación, la película se acerca a la región a la que apunta el telescopio HRIEUV, donde se pueden ver bucles coronales de menor escala. Naturalmente, el color de esta imagen se ha agregado artificialmente, porque la longitud de onda original detectada por el instrumento (ultravioleta extremo) es invisible para el ojo humano.

Este otro espectacular vídeo se ha confeccionado con datos del mismo instrumento (EUI) y los mismos telescopios (FSI y HRIEUV) el 17 de marzo de 2022, cuando Solar Orbiter estaba a ~56 millones de km del Sol. La imagen también está captada en la longitud de onda de 17 nm.

Saludos.

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ESPECTACULAR: Solar Orbiter de la ESA y Parker Solar Probe de la NASA han realizado una histórica observación conjunta de la Corona Solar para intentar averiguar la causa de su alta temperatura.

La atmósfera del Sol se llama corona. Está compuesta por un gas cargado eléctricamente llamado plasma y tiene una temperatura de alrededor de un millón de grados centígrados. Su temperatura es un misterio perdurable porque la superficie del Sol tiene sólo alrededor de 6000 grados. La corona debería ser más fría que la superficie porque la energía del Sol proviene del horno nuclear en su núcleo, y las cosas naturalmente se enfrían cuanto más lejos están de la fuente de calor. Sin embargo, la corona es más de 150 veces más caliente que la superficie, recordad que esto lo explicamos en el hilo de Parker Solar Probe


Debe estar funcionando otro método para transferir energía al plasma, pero ¿cuál? Desde hace mucho tiempo se sospecha que las turbulencias en la atmósfera solar podrían provocar un calentamiento significativo del plasma en la corona. Pero cuando se trata de investigar este fenómeno, los físicos solares se topan con un problema práctico: es imposible recopilar todos los datos que se necesitan con una sola nave espacial.

Hay dos formas de investigar el Sol: teledetección y mediciones in situ. En la teledetección, la nave espacial se coloca a cierta distancia y utiliza cámaras para observar el Sol y su atmósfera en diferentes longitudes de onda. Para las mediciones in situ, la nave espacial vuela a través de la región que desea investigar y toma medidas de las partículas y los campos magnéticos en esa parte del espacio. Ambos enfoques tienen sus ventajas. La teledetección muestra resultados a gran escala, pero no los detalles de los procesos que ocurren en el plasma. Mientras tanto, las mediciones in situ brindan información muy específica sobre los procesos a pequeña escala en el plasma, pero no muestran cómo afecta esto a gran escala.

Para tener una visión completa, se necesitan dos naves espaciales. Esto es exactamente lo que tienen actualmente los físicos solares con la nave espacial Solar Orbiter de la ESA y la Sonda Solar Parker de la NASA. Solar Orbiter está diseñado para acercarse lo más posible al Sol y aún realizar operaciones de detección remota, junto con mediciones in situ. Mientras que Parker Solar Probe renuncia en gran medida a la teledetección del Sol para acercarse mucho más para sus mediciones in situ. Pero para aprovechar al máximo sus enfoques complementarios, Parker Solar Probe tendría que estar dentro del campo de visión de uno de los instrumentos de Solar Orbiter. De esta manera, Solar Orbiter podría registrar las consecuencias a gran escala de lo que Parker Solar Probe estaba midiendo in situ.

Daniele Telloni, investigador del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF) en el Observatorio Astrofísico de Turín, forma parte del equipo detrás del instrumento Metis de Solar Orbiter. Metis es un coronógrafo que bloquea la luz de la superficie del Sol y toma fotografías de la corona. Es el instrumento perfecto para mediciones a gran escala, por lo que Daniele comenzó a buscar momentos en los que Parker Solar Probe se alinearía. Descubrió que el 1 de junio de 2022, las dos naves espaciales estarían en la configuración orbital correcta, casi. Esencialmente, Solar Orbiter estaría mirando al Sol y Parker Solar Probe estaría justo a un lado, tentadoramente cerca pero fuera del campo de visión del instrumento Metis. Mientras Daniele observaba el problema, se dio cuenta de que todo lo que se necesitaba para que Parker Solar Probe estuviera a la vista era un poco de "gimnasia" con Solar Orbiter: un giro de 45 grados y luego apuntar ligeramente a un lado del Sol.

Pero cuando cada maniobra de una misión espacial se planifica cuidadosamente de antemano, y las naves espaciales están diseñadas para apuntar sólo en direcciones muy específicas, especialmente cuando se enfrentan al temible calor del Sol, no estaba claro que el equipo de operaciones de la nave autorizaría tales desviaciones respecto de las maniobras planificadas. Sin embargo, una vez que todos tuvieron claro el rendimiento científico potencial, la decisión fue un claro "sí".

El balanceo y el "apuntamiento desplazado" fueron autorizados; Parker Solar Probe entró en el campo de visión y, juntas, las naves espaciales produjeron las primeras mediciones simultáneas de la configuración a gran escala de la corona solar y las propiedades microfísicas del plasma.

Al comparar la tasa recién medida con las predicciones teóricas que han hecho los físicos solares a lo largo de los años, Daniele ha demostrado que es casi seguro que los físicos solares tenían razón al identificar la turbulencia como una forma de transferir energía.

Transferencia de energía magnética y de movimiento de escalas mayores a menores es la esencia misma de la turbulencia. En las escalas más pequeñas, esto permite que las fluctuaciones interactúen finalmente con partículas individuales, en su mayoría protones, y las calienten. Se necesita más trabajo antes de que podamos decir que el problema del calentamiento solar está resuelto pero ahora, gracias al trabajo de Daniele, los físicos solares tienen su primera medición de este proceso.

Estos gráficos del vídeo de abajo muestran el movimiento de Parker Solar Probe a través del campo de visión del instrumento Metis de Solar Orbiter. A la derecha se muestra una imagen real obtenida por Metis. El disco rojo borroso es consecuencia del coronógrafo que bloquea el resplandor del Sol brillante para permitir observaciones de la corona, más débil. El disco negro es una máscara para comprimir el tamaño de la imagen y reducir la cantidad de datos innecesarios descargados. La cruz marca el centro del Sol y el pequeño círculo alrededor de la cruz representa el contorno del Sol. El icono de Parker Solar Probe no está a escala.

El artículo científico publicado en The Astrophysical Journal Letters es: Coronal Heating Rate in the Slow Solar Wind, notad que Daniele Telloni es el primer firmante, y que hay un botón que permite descargar el PDF de forma gratuita.

Saludos.