Ventana al espacio (CCVI)

 

Eclipse anular de Sol, 17 de febrero del 2026, desde Proba-2. (Fuente: ESA/Royal Observatory of Belgium)

Aves de paso (y II)

 No pensábamos hacer una segunda parte, sin embargo resulta necesaria. Sí, la temporada de sobrevuelos marcianos acabó. Al menos, durante un tiempo. En el futuro no hay ninguo programado. Así que, veamos qué nos ha deparado esta vez.

Fuente: NASA/JPL-Caltech/ASU/SwRI

Pero antes, rebobinemos. Sí, al encuentro que practicó Europa Clipper. Allí donde lo dejamos, apenas nos entregó una diminuta imagen termal y palabras sobre que su radar REASON funcionó sin problemas. Sólo semanas y meses después la misión nos entregó algo más. Lo primero fue una imagen (algo) mejor desde E-THEMIS, a un día del sobrevuelo y a 900.000 km del planeta. Sigue sin ser gran cosa pero... En la imagen, podemos ver bien el disco bien redondo, una mancha oscura que es su casquete polar norte, más una zona circular que es la provincia volcánica de Elysium. Ah, y como dos pequeños puntitos, los dos satélites marcianos. Un detalle más: no sólo demostró registrar la temperatura, también su segundo canal espectral. Si en la primera imagen, más lejana, usaba el primero, que cubre el rngo de los 7 a 14 micrones (el mismo que el THEMIS de Mars Odyssey) en esta la imagen registra entre los 14 y 28 micrones. Pero lo interesante, sin ninguna duda, fueron los datos de REASON. El radar operó durante cuarenta minutos a distancias de entre 5000 y 884 km del planeta, generando, en ese plazo, un total de seis gigabytes de datos. Datos que no envió a casa hasta más de dos meses después. Han sido muy

Fuente: NASA/JPL-Caltech/UT-Austin

valiosos porque ha sido la primera prueba funcional del sistema, demasiado grande para hacerlo en la Tierra. A la espera de un mejor procesado (los procedimientos están en formación), el equipo procesó lo que llegó en forma de un "radargrama" que abarca una amplia franja ecuatorial de las planicies volcánicas marcianas. Lo qué vemos es un perfil topográfico, con sus cráteres, montes, pendientes inclinadas... a lo largo de 900 km. El sistema funciona, y todo lo del procesado necesita trabajo, pero es una buena señal. Ah, y no desfallezcais. Para diciembre de este año Europa Clipper nos sobrevolará, para su último impulso hacia Júpiter.

Mejor volvamos a la actualidad, ¿sí? Marte ha vuelto a tener visita, de una nueva sonda al cinturón de asteroides. Como hizo Dawn en su día, su prima hermana Psyche ha hecho lo propio. Un detallito: a la hora de planificar Dawn, la misión no contemplaba pasar por el planeta rojo. Con el aplazamiento de su despegue, se vio que se podía usar una visita allí para recibir un pequeño empujón que alterara su inclinación sobre la eclíptica. El paso de Psyche se planeó con el mismo objetivo. 

A diferencia de las múltiples misiones de espacio profundo, que se reservan para sí el bruto de los datos, y sólo publicar el resto meses (o años) después de capturarlos, la misión Psyche tomó la decisión divulgativa de abrir una página de imágenes en bruto, como las marcianas de superficie o Cassini en su día. Por lo general, es sólo el espacio vacío, con las estrellas de fondo... Todo cambió cuando tuvo Marte a la vista. 

Fuente: NASA/JPL-Caltech/ASU

Psyche obtuvo las primeras vistas de Marte el pasado día dos de mayo. A pesar de la distancia, esta primera secuencia nos mostró que la sonda se estaba aproximando al planeta rojo desde "detrás", viendo de este modo un lejano creciente. Un detalle más que estas imágenes nos han ofrecido no es ver las lunas, sino operativo. Como Dawn, cuenta con dos cámaras gemelas, con la única diferencia siendo la orientación. Por ello, durante la aproximación usó la cámara B, con todos sus filtros.

Como el único encuentro de estas características antes de alcanzar el asteroide, la misión Psyche decidió encender toda la carga útil para el encuentro con Marte, el 15 de mayo. No sólo las cámaras (con enorme herencia "marciana") también su magnetómetro y sus espectrómetros de rayos gamma y neutrones. Tiene todo el sentido porque ya conocemos bastante del entorno magnético del planeta, y poseemos toda una base de datos de composición química recabada por Mars Odyssey. Como Hera y Europa Clipper antes que ella, la intención fue la calibración previa a alcanzar su destino.

La sonda sobrevoló Marte con éxito, a una distancia de máxima aproximación de 4609 km de la superficie, con todos los instrumentos encendidos y recabando datos durante todo el evento. Lo más interesante, obviamente, son las imágenes. Durante el encuentro, Psyche cambió a usar la cámara A,

Fuente: NASA/JPL-Caltech/ASU

obteniendo interesantes vistas de diversas regiones marcianas, como el cráter Huygens. Aparte del clásico color óxido del planeta, la combinación de filtros ha permitido mostrarnos algo de la composición superficial. Y mientras se marchaba, nos permitió ver el casquete polar sur, con vistas de alta resolución. En los días posteriores, Psyche continuó capturando vistas de un Marte más pequeño hasta ya no ver nada más. Sin duda, nos sirven como buen anticipo para cuando llegue al asteroide.

¿Y del resto? Aún no tenemos confirmación total, pero parece que el magnetómetro fue capaz de registrar la onda de choque de la magnetosfera marciana. En cuanto a los sensores de rayos gamma y neutrones, su adquisición careció de problemas. Pero lo importante fue la maniobra en sí. Marte aceleró a Psyche lo suficiente para que llegue a su destino en agosto del 2029. Además, alteró la inclinación de su trayectoria 1° con respecto a la eclíptica. Puede parecer poco, sin embargo, con el tiempo y el uso de su impulsión iónica, la aumentará hasta hacerla coincidir con la de su destino, el asteroide Psyche, que es de 3.1°. 

Ya veis: no sólo Venus y nosotros servimos para las asistencias gravitatorias. Vale cualquier planeta. O, como las misiones Galileo y Cassini demostraron, hasta los satélites grandes. Usar Marte puede resultar excepcional, pero ya que está, y con las investigaciones en curso allí, se pueden hacer ínter comparaciones.

Visitas un mundo para una cosa, y te marchas, además, con bonitas postales. ¿Qué más se puede pedir?

Ventana al espacio (CCV)

Llamarada solar del 4 de febrero (intensidad X4.2), desde SDO (Fuente: NASA/SDO)

Ventana a la Tierra (XXV)

 El volcán Pico de Fogo, en la isla Fogo, Cabo Verde (EO-1/ALI) (Fuente: Jesse Allen/NASA EO-1 team)

Ventana a la Tierra (XXIV)

 El delta del río Mekong, desde Sentinel-2. (Fuente: Copernicus Sentinel data/ESA)

Ventana a la Tierra (XXIII)

 República de Maldivas, desde Sentinel-3. (Fuente: Copernicus Sentinel data/ESA)

Ventana a la Tierra (XXII)

 

Temperatura de la superficie y de la capa superior de nubes, desde MTG-S1. (Fuente: Thales/OHB/Eumetsat/ESA)

Ventana a la Tierra (XXI)

 Lago Baikal helado, desde EnMAP.

Misión al planeta Tierra: SMILE

 Son muchos los que sonríen al ver al Sol (no un servidor), pero todos esos deben tener en cuenta una cosa sobre nuestra estrella: nos bombardea constantemente. No hace más que echarnos encima el viento solar, también llamaradas, eyecciones de masa coronal… Si no fuera por nuestra magnetosfera, nuestro escudo protector, la vida en la Tierra, tal y como la conocemos, sería improbable, por no decir imposible. Hay que decir que, de la magnetosfera sabemos poco, sobre todo de cómo reacciona ante tanta agresión. Pues bien, es hora de que veamos cómo funciona este reino de lo invisible.

Durante los primeros años de la era espacial, la única forma que teníamos de “ver” cómo respondía la magnetosfera a todo lo que Helios nos echaba encima era mediante los sensores in situ de los satélites que poníamos en órbita. Datos muy útiles, que no quepa duda. Pero todo cambió tras el lanzamiento de la misión Dynamics Explorer allá por 1981. De los dos satélites que componían el proyecto, uno de ellos contaba con algo inaudito para el estudio de la magnetosfera: un sistema de visión. Llamado SAI, observaba en luz visible y en ultravioleta. Durante el tiempo de misión, fue la primera que nos proporcionó imágenes globales de las auroras desde su alta órbita. Tras esta misión, se lanzarían más, como el dúo Wind y Polar (la primera aún en funcionamiento, en torno al L1), con la segunda teniendo varias cámaras, incluyendo una de rayos X. Pero la que de verdad cambió la perspectiva fue IMAGE. Lanzada en el año 2000, casi en el máximo solar de aquellos días, proporcionó información crucial en el tiempo que funcionó (de su “muerte”,

Fuente: B. Sandel
and T. Forrester,
Univ. of Arizona.

“resurrección”, y otra vez “muerte”, ya hablaremos otro día). Si resultó rompedora fue porque se trató de la primera misión que estudiaría, de forma remota, la respuesta de la magnetosfera a la agresión del viento solar. Contaba con varias cámaras (dos de luz ultravioleta, y tres “cámaras” de átomos neutrales energéticos, o ENA’s) que nos ofrecieron toda la película de qué pasaba en torno a nosotros. Desde entonces hasta ahora, sólo las misiones in situ nos han proporcionado una parte de la imagen global. Ya es hora de cambiar, creemos desde aquí.

A diferencia de lo que pasa en Estados Unidos, donde sus científicos tienen prohibido, POR LEY, colaborar con la ciencia china, la Agencia Europea del Espacio tiene firmes lazos de cooperación con el gigante asiático. Allí se recuerda, con orgullo, la cooperación con la misión china Double Star, dos satélites que, los cuales, contaban con instrumentación, en muchos casos, idéntica a la que portaban los satélites Cluster II. Así, desde el lanzamiento del primero, hasta su fin de misión, entre los años 2003 y 2007 la constelación Cluster se compuso de seis satélites, no los cuatro originales. La cooperación sigue y, además de entrenar conjuntamente astronautas de la ESA y taikonautas de la agencia china, se tomó la decisión de llevar la cooperación más allá. Así, la ESA y la Academia de Ciencias de China seleccionaron, y más tarde aprobaron, a finales del 2015, nuestra protagonista de hoy.

Responde al acrónimo de SMILE, Explorador de Conexión Viento solar-Magnetosfera-Ionosfera, y su tarea es, virtualmente, análoga a la de IMAGE: el estudio de la respuesta de la magnetosfera al flujo del viento solar. Y busca hacerlo observando continuamente durante horas. ¿Cómo? Averigüémoslo.

 A la hora de producir SMILE, la ESA y la Academia de Ciencias de China (CAS en inglés) se repartieron las responsabilidades aproximadamente al cincuenta por ciento. Por ejemplo, CAS encargó la plataforma a la firma IAMC de Shanghai. Este elemento, dividido en el módulo de servicio y el módulo de propulsión, cuenta con casi todo lo básico para funcionar. La plataforma se ha construido usando paneles de fibra de carbono de

Fuente: ESA/CNES/Avio/Optique
vidéo du CSG–P Piron

polímero reforzado, alojando los distintos subsistemas en su interior. Su ordenador, por ejemplo, usa un procesador SPARC V8, con 256 MB de RAM dinámica. Hace funcionar todo, como un sistema de comunicaciones en banda-S que emplea varias antenas de baja ganancia. Controlará el satélite en sus tres ejes, empleando tres escáneres estelares, siete sensores solares, dos giróscopos, un complejo de cuatro ruedas de reacción, más el sistema de propulsión, compuesto por doce motores de maniobra más un motor principal de 490 Newtons de empuje. Y los tanques de combustible, claro. Ah, y un receptor de GNSS acoplado a una de las antenas. Parte del sistema energético está aquí, con todo su aparataje, incluyendo una batería de ion litio. En cuanto al control termal, elementos activos y pasivos, como mantas multicapa, tuberías de calor, o radiadores. La ESA encargó a Airbus de Madrid el módulo de carga útil.

Fuente: ESA

Se ha construido en aluminio, quedando acoplado a la parte superior del módulo de servicio de la plataforma mediante ciento veinte tornillos. Sirve como base para casi todos los instrumentos de a bordo, y además se ha diseñado con un alto grado de independencia operacional. Sí, recibe la energía de la plataforma, si bien los paneles solares se acoplan mecánicamente a este módulo, contando con los mecanismos de despliegue y sistemas de amortiguación. Cada panel solar, proporcionado por China, cuenta de tres secciones cada uno, y ofrece una superficie activa total de 4.1 m², generando así más que de sobra para funcionar. Un aspecto interesante del módulo de carga útil es la inclusión de un ordenador propio, llamado ECU, Unidad de Control Extendida. Se usará para gestionar la operación de los instrumentos, almacenando la información generada en un grabador de datos masivo de hasta 260 Gb. En la ECU se sitúa el módulo de procesado general, el núcleo del ordenador de la sección europea del satélite que se asegura una completa interfaz con el ordenador de la plataforma. Por si faltara poco, integra incluso dos transmisores de banda-X (por redundancia) conectados a una antena exclusiva, para así volcar todos los datos obtenidos a alta velocidad. Con las dos unidades acopladas, SMILE mide 4.8 x 9.8 x 3.5 metros, una vez desplegado en el espacio. De todos los instrumentos, SXI es considerado el primario. La

Fuente: ESA/CAS

Cámara de Rayos X Blandos es un sistema compacto y de alto rendimiento que nos ofrecerá algo que ningún otro instrumento ha conseguido: observar la magnetosfera terrestre. ¿Cómo lo conseguirá? Debido a los requisitos de masa y campo de visión, se ha adoptado una óptica de ojo de langosta (su nombre técnico, no nos inventamos nada) empleando ópticas de microporos. En esencia, usa una serie de pequeñas y delgadas placas de cristal curvadas con montones de micro perforaciones en forma de canales, con un recubrimiento metálico dentro de cada canal. Para SXI se usan dos unidades ópticas formadas por cuadrículas 4 x 4, una unidad junto a la otra, creando una área curva, lo que incrementa el campo de visión. Estas ópticas sirven, cada una a un sensor CCD de 4510 x 4510 píxels, cubriendo cada uno un tamaño de 8.12 x 8.12 cm, lo que les convierte el los detectores de su tipo más grandes que se envían al espacio. Derivan de los sensores desarrollados para la misión europea PLATO, con modificaciones para hacerlos sensibles al rango de detección de SXI de 0.2 a 2 keV. Ah, y estos detectores estarán enfriados a -120°C mediante un gran radiador. También quedará protegido mediante mantas multicapa y un bafle solar. Además, cuenta con una tapa para protección contra la radiación de los cinturones de Van Allen. En esencia, SXI lo que observará es un fenómeno llamado "intercambio de carga", en el que, en esencia, una partícula cargada procedente del Sol entra en la magnetosfera terrestre, encontrándose con partículas neutras, y cargándolas de energía, emitiendo rayos X. Un fenómeno visto por primera vez por el observatorio germano ROSAT en 1996 mientras apuntaba al cometa Hyakutake. Como este fenómeno también sucede en la magnetosfera (visto por ROSAT y por XMM-Newton, interfiriendo en sus observaciones) se ve como el método lógico. Y, por eso, lo hará fuera de la magnetosfera. SXI verá el impacto directo del viento solar con la sección diurna de la magnetosfera terrestre, creando una especie de 'sonrisa' (de ahí el acrónimo) justo en la zona de contacto, allí donde se produzca el intercambio de carga. Y para verlo todo de una sola vez y durante horas, su trayectoria e lo alto sobre la Tierra. SXI es la principal contribución europea a la carga útil de SMILE, con la Universidad de Leicester como institución principal. Complementario a

Fuente: X.-X. Zhang, CMA, China
and Y. Wang, National
Space Science Center,
Chinese Academy of Sciences

SXI, está UVI, la Cámara UltraVioleta. Es un sistema muy curioso que emplea una configuración reflectora coaxial de cuatro espejos con recubrimientos multicapa, con una longitud focal de 104.6 mm. Para la detección de su rango de observación de entre 160 y 180 nm, cuenta con un ensamblaje que equipa una ventana de fluoruro de magnesio, una placa microcanal sobre la que se sitúa un fotocátodo de ioduro de cesio, más una pantalla de fósforo, que convierte la nube de electrones generada por la placa microcanal en una emisión de luz visible que es enfocada al CCD de 1024 x 1024 píxels por un grupo de lentes de retransmisión. La tarea de UVI será observar la aurora boreal durante horas, capturando una imagen aproximadamente cada sesenta segundos, en forma de varios frames capturados cada entre dos y cinco segundos y agregados a bordo para así crear cada imagen. La resolución dependerá de la distancia, de entre 30 km en su punto más cercano de observación (aproximadamente 40.000 km de altitud) a 90 km en su apogeo. Por debajo de los 34.000 km, la cámara estará desactivada como protección. UVI ha sido producida por el Centro Nacional de Ciencia Espacial de China, con contribuciones del Centre Spatial de Liège, la ESA, la Universidad de Calgary en Canadá, y el Instituto de Investigación Polar de China. LIA es, de todos los instrumentos, el

Fuente: L. Dai and L.-G. Kong,
National Space Science
Center, Chinese
Academy of Sciences

único no en el módulo de carga útil. De hecho, se trata de dos unidades idénticas instaladas en lados opuestos de la plataforma. Cada Analizador de Iones Ligeros se compone de un analizador electrostático, deflectores de apertura electrostáticos, y una placa microcanal para medir la función de distribución de la velocidad de los iones en el rango energético de entre 5 eV y 25 keV, analizando energía, dirección y flujos, con una resolución temporal de entre 0.25 y 2 segundos. Su misión será estudiar el viento solar y la magnetovaina bajo distintas condiciones, registrando también protones y partículas alfa. También China, mediante su Centro de Ciencia Espacial, proporciona la instrumentación, con contribuciones inglesas y francesas. Por último, MAG. Otra contribución china, consiste en un magnetómetro de núcleo saturado digital, compuesto por dos típicos detectores de núcleo saturado triaxiales instalados en un mástil de fibra de carbono de plástico reforzado, tres segmentos y tres metros de longitud plenamente extendido. Uno de los sensores está en su extremo, el segundo a 2.2 metros del satélite. Como sensores similares, registrará la orientación y la magnitud del campo magnético del viento solar, detectando shocks o discontinuidades alrededor del satélite. Con las dos partes integradas, la masa seca de SMILE es de de 707 kg. Con su combustible cargado, dará un peso en báscula de 2300 kg. Casi nada.

Fuente: ESA–J. Huart

Es la ESA la encargada de poner el lanzador y y dirigir las operaciones de lanzamiento. El cohete seleccionado es el Vega-C, la variante mejorada, con dos nuevas etapas sólidas en las dos primeras, y una etapa superior líquida mejorada, más una cofia mayor. Su lanzamiento, desde el CSG de Kourou, Guayana Francesa. El 9 de abril, si no hay problemas, despegará, y una vez termine su misión, SMILE quedará en una órbita baja terrestre, circular y casi polar a 700 km de altitud. ¿Ese es su destino? No. Se trata del inicio del viaje.

Fuente: ESA

El separarse del cohete, desplegar sus paneles solares y el mástil del magnetómetro, no es más que el comienzo. En cuanto llame a casa (su centro de control está en China) se establecerá que todo funcione, se preparará subsistema de propulsión, se comprobará su órbita. Con todo verificado, empezará una estresante fase que durará aproximadamente un mes, a lo largo del cual encenderá su motor principal hasta once veces para reformar su órbita. Al final del proceso, SMILE estará en ya trayectoria altamente elíptica, con un perigeo sobre el polo sur de  5.000 km, y un apogeo de 121.000 km, inclinada 73°, tardando 51 horas en completarla. Y gran parte de ella, fuera de la magnetosfera.

Fuente: ESA

Durante los tres años que dure su misión, SMILE estudiará cómo Helios nos agrede con su viento solar. Sus dos cámaras no apuntarán a la vertical del planeta, sino hacia la zona frontal, en el contacto entre la magnetosfera terrestre y el viento solar, y con la Tierra a la vista. De hecho, con hasta cuarenta y cinco horas de observación continua en cada órbita, serán las observaciones más largas que se han realizado en este sentido, en especial las visiones en ultravioleta que serán, de hecho, las primeras de su tipo DESDE EL 2008. Ya ha llovido. Toda la información quedará grabada a bordo hasta que se ponga a la altura de su estación de tierra primaria, la Estación Antártica O'Higgins, operada por el DLR, mientras que para recibir comandos, y descargar en caso de necesidad, está la estación de tierra en Sanya, en China. Un grupo de más de doscientos cincuenta científicos, chinos y europeos, se ocuparán de convertir los datos en resultados.

Fuente: ESA

Son tres las cuestiones que apunta a responder: ¿qué sucede donde se encuentran el viento solar y la magnetosfera? (Spoiler: reconexión magnética); ¿qué causa los "problemas magnéticos en el lado nocturno de la magnetosfera terrestre? (Spoiler: subtormentas); ¿cómo podemos predecir antes las tormentas magnéticas más peligrosas? (Spoiler: CME's). Esta información no irá sola, sino que será complementaria a más no poder con la que ya consiguen misiones como SOHO, ACE, STEREO, SDO, DSCOVR, MMS o las más recientes IMAP, CGO, TRACERS o PUNCH. 

¿Qué podemos decir? Que SMILE es una misión deseada, esperada, ansiada. Estamos en tiempo de máximo solar, y ya hemos visto fenómenos extremos, como auroras llegando hasta la península Ibérica. Saber cómo la Tierra responde, saber cómo proteger nuestra tecnología, es crucial en el mundo de hoy. Y para eso, la ciencia, y la cooperación, es crucial. Suerte.

Ventana al espacio (CCIV)

 

El cúmulo Trapezium dentro de la Nebulosa de Orion, desde el Observatorio de La Silla (Chile) (Fuente: ESO/IDA/Danish 1.5 m/R.Gendler, J.-E. Ovaldsen, and A. Hornstrup) 

Ventana al espacio (CCIII)

 

Anochecer en la Luna, con la Tierra y Venus visibles, 16 de marzo del 2025, desde Blue Ghost (Fuente: Firefly Aerospace)

Ventana al espacio (CCII)

La galaxia NGC 6744, desde Euclid (Fuente: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi)