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.

Resumen del año 2025

 El año concluye y, como es costumbre, toca resumir. Este 2025 ha sido un año de luchas. Sí, porque cada vez que en Estados Unidos hay cambio de Administración, supone todo un vuelco en los programas espaciales. Y la recién llegada propuso todo un tajo al presupuesto que suponía reducir a la mitad el dinero dedicado a los programas científicos, especialmente a los de observación terrestre, si bien los de exploración del sistema solar y los de estudios del universo también se resentirían. Aún no hay decisión, puesto que no hay cabeza visible en la NASA. Al menos, no oficialmente. Dejando la política a un lado, este año comenzó con la mirada puesta en la Luna. Una vez más, el programa de misiones comerciales envió dos vehículos, con resultados dispares. Así, la pequeña firma Firefly Aerospace llevó a cabo con su lander Blue Ghost una misión perfecta de principio a fin, con un

Fuente: Firefly Aerospace 

alunizaje de libro y catorce días en el Mare Crisium en el que probó todo lo que transportaba. Por su parte, Intuitive Machines envió su segunda misión y... Le pasó como a la primera: alunizó de lado. Peor aún: lo hizo dentro de un cráter. Sólo pudo funcionar unas horas. Las caras fueron un auténtico poema. No hubo dos sin tres, puesto que la firma japonesa iSpace lanzó un segundo lander Hakuto-R y casi consiguió alunizar. A ver si a la tercera va la vencida. En Marte la actividad ha sido, básicamente, la normal, con Curiosity y Perseverance acaparando la atención. Ambos siguen recorriendo sus parcelas, y nos han dado cada uno un retazo del pasado marciano. El más viejo, aún en forma, ha detectado sustancias orgánicas grasas, las más grandes detectadas hasta ahora, mientras que el segundo parece haber dado con las primeras huellas de vida fosilizada. No hace falta decir que un laboratorio en casa nos daría resultados definitivos. Ah, y el planeta rojo tuvo doble visita a comienzos de año, primero con Europa Clipper, después con Hera. Ambos pasos sucedieron sin problemas, entregando datos e imágenes del máximo interés. Y hablando de los ingredientes para la vida, las muestras de OSIRIS-REx (aún de camino a Apophis, tras un sobrevuelo a nosotros en septiembre) han revelado precisamente algunos de los ingredientes básicos para la formación de seres vivos en las condiciones correctas. Por otros lados, BepiColombo realizó su último paso a Mercurio previo a su inserción orbital (para noviembre del año que viene), Parker Solar Probe sigue estudiando al Sol sin sofocarse (demasiado), Solar Orbiter nos ha enseñado por vez primera uno de los polos solares, Proba-3 ha conseguido el primer vuelo en formación autónomo para conseguir eclipsar al Sol y tomar imágenes de la corona... Hay que decir que tanto Parker Solar Probe como Juno están el el limbo. Nos explicaremos. De nuevo la política en acción, hubo cierre de gobierno durante el mes de octubre en Estados Unidos. Por esa razón, nadie tomó una decisión sobre ambas misiones. En el caso de la Bella Dama del Espacio, su labor extendida en Júpiter debió finalizar el 30 de septiembre. Según últimas noticias, es decir, el seguimiento de sus comunicaciones, permanece activa. En cuanto a la sonda solar, su tarea primaria concluyó tras su perihelio número 24, en el mes de junio. Pero ahí sigue, tras el vigesimoquinto, de nuevo sin problemas. Y si algo está dominando estos últimos meses es el paso del

Fuente: NASA, ESA, STScI, D.

Jewitt (UCLA), M.-T. Hui

(Shanghai Astronomical

Observatory). Image

Processing: J.

DePasquale (STScI)

cometa interestelar 3I/ATLAS por el sistema solar. Dejando aparte teorías conspirativas, buena parte de los activos que tenemos en el espacio han apuntado, o lo harán, en un momento u otro, a este veloz visitante. No sólo los observatorios espaciales como Hubble, James Webb, XMM-Newton o XRISM lobhan visto, también nuestro grupo en Marte, sondas como Lucy, Psyche, JUICE o Europa Clipper también. Y está resultando fascinante. Ya se nos olvidaba: Lucy sobrevoló el asteroide Donaldjohanson, resultando ser un objeto alargado, dos unidos en realidad. Un anticipo de lo que nos espera en los troyanos. Y lanzamientos. La lista de altas es larga: SPHEREx y PUNCH, EZIE, Biomass, Tianwen-2, MTG-S1 (con Sentinel-4), MetOp-SG-A1 (con Sentinel-5), TRACERS, IMAP, CGO y SWFO-L1, Sentinel-1D, Sentinel-6B, NISAR, HydroGNSS, ESCAPADE, y otras de las que no nos acordamos en este instante. En la de bajas, siempre donde duele. Sí, estábamos avisados, pero no deja de ser triste el tener que despedirnos de Gaia primero, e INTEGRAL después. También previsible ha sido el anuncio del fin de la misión Akatsuki en Venus, algo que veíamos venir. Y aunque nos resistimos a contarlo, es probable que haya que agregar a MAVEN a la lista. Desde el pasado día seis no sabemos nada de ella. Sólo que parece girar de forma incontrolada y que su órbita parece haber cambiado. Por la descripción, suponemos que algo a bordo ha explotado, o se ha chocado con algo. Y ahora, con Marte en conjunción solar hasta finales de enero, las esperanzas de recuperarla se reducen. Y lo que nos espera en el 2026: más misiones comerciales a la Luna, el retorno del ser humano a Selene en la misión Artemis II,  las llegadas de BepiColombo a Mercurio y Hera a Didymos-Dimorphos, más misiones de observación terrestre... Y sorpresas, que no os quepa duda. E intentaremos estar aquí para relatarlo.

Misión al planeta Tierra: HydroGNSS

 A estas alturas, ya nadie debería extrañarse de que usar las señales de los satélites de navegación por (valga la redundancia) satélite es beneficioso para la ciencia. Por ello, es nuestro deber informar que, en pocos días, una nueva misión hará esto mismo, con una gran lista de objetivos.

Como se sabe, la navegación por satélite empezó siendo una herramienta militar, y hoy se usa para montones de cosas. Existen sistemas globales y sistemas regionales, si bien todos consisten en lo mismo: señales de radio con información de tiempo empotrada. Pero al ser una señal de radio, puede estar afectada tanto por la atmósfera como por la superficie. Ahí empezó todo. 

TOPEX-Poseidon fue el primer satélite en confiar en un receptor de GPS para su geolocalización, pero el primero en usar uno para la ciencia fue él alemán CHAMP. Y lo hizo para dos temas: sondeo atmosférico y altimetría. Combinado con experimentos instalados en aviones, se demostró que las señales reflejadas por el suelo y los océanos ofrecían información. De hecho, una de las primeras aplicaciones prácticas nos la trajo la constelación CYGNSS, dedicada al estudio de la velocidad del viento en la superficie de los océanos, en una forma de dispersometría por GNSS. La misión prosigue a día de hoy, si bien perdió uno de sus ocho satélites recientemente. Y, aunque el enfoque de la misión está en el agua, ha contribuido también en suelo firme. Que fuera capaz de crear imágenes de cuencas hidrográficas o humedales con alta resolución fue una sorpresa que muchos empezaron a explotar. ¿Qué tal una misión más centrada en tierra que en el agua?

Os presentamos a HydroGNSS, la primera misión clase Scout de la Agencia Europea del Espacio. Este tipo de misiones es un nuevo paradigma: misiones pequeñas, de ajustado presupuesto y corto ciclo de desarrollo. Busca llenar vacíos en nuestros conocimientos usando innovaciones tecnológicas, ideas nuevas, escasos recursos. Lo que esta misión usará se conoce como reflectometría por GNSS, usando los receptores de a bordo con las señales de uno o más satélites como un experimento de radar bistático, es decir, que la fuente emisora procede de otro lugar, y simplemente recibe la señal reflejada desde el suelo, y el procesado revela la información oculta. No es la primera misión que lo hace, hay que decirlo, puesto que ISRO lanzó su satélite EOS-08 con un instrumento de vocación similar, que da buenos resultados. Cuando HydroGNSS se aprobó, sólo hablaba de un satélite. El año pasado se decidió añadir un segundo. ¿Afecta esto al presupuesto total? La respuesta es no y, como es obvio, se doblará el retorno científico. Conozcamos a los pequeños de la casa.

La misión ha sido ideada, propuesta y realizada por la firma más experimentada en la reflectometría por GNSS: la Surrey Satellite Technology Ltd. del Reino Unido, empresa que lleva en funcionamiento desde 1985, hoy subsidiaria de Airbus. Al menos, lleva desde el año 2010 experimentando con esta técnica; de hecho, la carga útil de CYGNSS es obra suya. 

Cada satélite HydroGNSS es lo que podríamos considerar un microsatélite. El bus usado en ambos ejemplares es el SSTL-21, perteneciente a la familia de plataformas SSTL-MICRO. Cada uno posee unas dimensiones de 45 x 45 x 70 cm, sin contar con los paneles solares; sin embargo, es plenamente redundante en casi todos sus sistemas. Cuenta con un grabador de datos capaz de almacenar hasta 500 GB de datos. Su sistema de comunicaciones es dual, banda-S bidireccional para comandos y telemetría, y banda-X de alto rendimiento para la transmisión de los datos generados a bordo, con una única antena. Su estabilización es triaxial, contando con lo básico, como dos escáneres estelares. Por si fuera poco, usa un motor iónico

con combustible de xenón, ideal para un satélite de estas dimensiones. Ah, y cuatro panes solares se encargarán de proporcionar toda la energía que se consuma, y cargar la batería de a bordo. Su carga útil es un Receptor de Cartografía por Retraso Doppler llamado SGR-ReSI-Z. Cuenta con dos grupos de antenas receptoras de GNSS (usará principalmente señales de los sistemas GPS y Galileo), una en la parte superior y cuatro en la inferior, apuntando al planeta. La antena superior recibirá las señales directas de los satélites, el grupo inferior las reflexiones de las señales en el suelo. El sistema se ha diseñado para recibir señales de frecuencia dual y doble polarización, que serán preprocesadas a bordo. En sus electrónicas se añade un canal coherente de mayor ratio para poder recoger señales procedentes de fuertes reflejos desde la superficie a una resolución más alta. Todo para formar mapas de las zonas de interés. La masa máxima de cada satélite es de 75 kg. Unos peso pluma, sin duda.

Dado el tamaño y masa de los satélites HydroGNSS, éstos pueden caber en cada tipo de cohete, ya sea como la principal carga útil, ya como carga secundaria. Como es habitual últimamente, se trata del Falcon 9, en la misión Transporter-15, junto con más de treinta minisatélites más, entre ellos un par de minisatélites españoles. Echará a volar el 28 de noviembre desde la base de Vandenberg, California, y usará la primera etapa B1071, en el que será su trigésimo lanzamiento, habiendo puesto en órbita misiones como SWOT y tres misiones Transporter más. Al final del proceso de lanzamiento, los satélites se situaran en una órbita polar a 550 km de altitud, sincrónica solar cruzando el ecuador a las 10:30 de la mañana, hora local. Y ambos estarán separados por 180°, reduciendo el tiempo de retorno a un lugar concreto a la mitad.

La ventaja que tiene HydroGNSS es la de poder tomar datos prácticamente todo el tiempo. No importará que sea de día o de noche, que esté despejado o nublado, que sea un día seco o uno lluvioso. Las señales de GNSS en banda-L están poco afectadas por las condiciones del tiempo, y penetran más que otras de más alta frecuencia. Cuenta con varias zonas de estudio: la humedad de suelo es un factor crítico. Hoy es investigado y medido por dos satélites veteranos como SMOS y SMAP, si bien HydroGNSS lo hará con una resolución más alta, de hasta 25 km, vital para los pronósticos meteorológicos, la hidrología, el análisis agrícola y la predicción de inundaciones a gran escala. El estado de congelación y deshielo es básico en estos tiempos. Se piensa, especialmente, en las zonas de altas latitudes donde existe el permafrost, el hielo bajo la superficie de forma casi permanente. Que este permafrost empiece a deshelarse es una mala noticia, porque son almacenes de gases antiguos, como el metano, pero también de dióxido de carbono, y hasta de calor. ¿Cuánto hay?, y ¿a qué ritmo de deshiela? Eso se intentará ver. Otro enfoque está en los humedales. Por lo general, son imposibles de ver por los satélites ópticos como consecuencia de la masa forestal que los esconde. Son ecosistemas frágiles, y al mismo tiempo almacenes de gases, en los que también abunda el metano. ¿Cómo se comportan?, esa es la pregunta. También tratará de detectar las señales que puedan anunciar una posible inundación. Con el suelo saturado de humedad, al final resultará imposible de retener más, provocándolas. La intención es, precisamente, la saturación de agua en la superficie, alertando así del posible peligro. Igualmente importante será el estudio de la biomasa. La masa forestal es difícil de cuantificar, pero si tenemos un cálculo aproximado, puede llevarnos a saber cuánto carbono hay almacenado en los bosques de la Tierra, y cuánto son capaces de absorber, lo que se llama un "sumidero" de carbono. Supondría una ayuda para la misión Biomass. Y, como objetivos secundarios, se podrán tomar mediciones de la velocidad del viento en la superficie oceánica, y medir la extensión del hielo marino en los polos. Casi nada.

Pueden parecer pequeños, sí, pero su misión será colosal. Si tiene éxito, que es lo que deseamos, podría llevar a una misión futura que sería una constelación con muchos más satélites. En fin, será cuestión de cruzar los dedos. 

Misión al planeta Tierra: MetOp-SG-A1

El cambio de turno prosigue. Si ya hemos puesto en órbita los dos primeros satélites de la tercera generación de Meteosat, va siendo hora de hacer lo propio con su contraparte de órbita polar: los menos famosos satélites MetOp.

Tienen su historia la verdad. Nacieron allá por la década de 1990 (puede que antes incluso) para ampliar lo que Meteosat conseguía hasta entonces. Por otra parte, la NASA y la NOAA estaban estirando su serie de satélites meteorológicos polares basados en la plataforma de TIROS-N, que data de la década de 1970. Tenían uno para cruzar el ecuador por las mañanas, otro pasado el mediodía. Con pocos ya, y viejos, decidieron juntarse con la ESA y EUMETSAT y diversificar: los europeos para la órbita de la mañana, ellos la órbita de la tarde. Y para tener datos comunes, varios de los instrumentos americanos volarían en los europeos. El resultado: la primera generación de MetOp, con toda una ristra de instrumentos dedicados a la meteorología. Así, la NASA y NOAA pudieron dedicarse al diseño de sus sustitutos, empezando con Suomi-NPP, para seguir con los actuales JPSS-1 y JPSS-2, con vocación tanto meteorológica como científica, puesto que, con el tiempo, sustituirán a los viejos Terra, Aqua y Aura.

Cuando EUMETSAT decidió tener nuevos Meteosat, la tercera generación, se decidieron por el pack completo: sustituir a los MetOp. A ver, de la primera generación, aún funcionan dos, el más reciente elevado en el 2018, siendo plenamente válidos, pero con instrumentación obsoleta. Así que, qué mejor que tener nuevos satélites con instrumentos a la última.

Cuando se planificó la primera generación de MetOp, se decidió tener tres unidades, a lanzar una tras otra a medida que el anterior iba perdiendo facultades, y de este modo tener varios años de datos acumulados y tiempo para desarrollar nuevos elementos a partir de la experiencia acumulada. En esencia, la misma política que con los satélites de Copernicus. Para la segunda generación de satélites MetOp (MetOp-SG a partir de hora) la idea es la misma, pero con once instrumentos que son grandes y voluminosos, se ha decidido dividir la carga útil, por eso tendremos seis satélites, el modelo A y el modelo B. El que está a punto de ser enviado pertenece a la primera variante.

MetOp-SG-A1 es un diseño enteramente nuevo para este proyecto. En esencia, la plataforma es idéntica para todos los satélites del programa, sólo cambia la sección de instrumentación. Esta unidad mide nada menos que siete metros de alto, por tres de ancho y 3.4 de fondo, además de una envergadura de catorce metros. El bus se basa en en un cilindro cónico de fibra de carbono, mientras que las plataformas y paneles de cierre son de aluminio. Ahí va todo lo necesario para que el satélite funcione. Si embargo, es poco lo que sabemos de sus tripas. Quizás lo más importante es su nuevo sistema de comunicaciones, de triple banda: banda-S para recepción de comandos, banda-X para transmisión de datos a usuarios locales y regionales, y banda-Ka para datos a alta velocidad conectad a una antena parabólica de 22 cm de diámetro direccional (con una segunda antena por redundancia) y así descargar la información almacenada en su grabador de 600 Gb. El único apéndice desplegable es su panel solar lateral de siete metros de largo y 24 m² de superficie activa. Claro, cuenta con propulsión, pero con la novedad de un potente motor de 400 Newtons y una carga de combustible asociada de 450 kg. Su propósito será tirarlo de la órbita en cuanto su misión se de por concluida y reentre en la atmósfera terrestre sobre el océano Pacífico. Son los primeros satélites diseñados con esta prestación. Su instrumentación consiste en seis

aparatos: IASI-NG, el interferómetro de sondeo atmosférico infrarrojo, es una versión evolucionada del IASI de los primeros MetOp. Consiste en un interferómetro tipo Michelson que recibe la luz de un espejo de apuntamiento móvil (cobertura 2000 km). El sistema, internamente usa un espejo fijo y uno móvil para dividir la luz recibida antes de entregarla a los cuatro sensores, compuestos por cuatro detectores por sensor. Registra cuatro bandas espectrales (B1 8.70-15.5 micrones; B2 5.13-8.70; B3 4.35-5.13; B4 3.62-4.13) y salvo el canal B1, que usa sensores de mercurio-cadmio-telurio, el resto emplea sensores tipo CMOS. Su misión será sondear la atmósfera para crear perfiles verticales de temperatura y humedad, además de capturar daros sobre ozono y otros gases traza atmosféricos; MWS, el sondeador de microondas, usará una antena rotatoria (35 cm de diámetro, una rotación cada 2.5 segundos) más todo un sistema de receptores (siete en total) que registrarán hasta 24 canales entre los 23.8 y los 229 GHz. Su misión también será el sondeo de la atmósfera para proporcionar perfiles de humedad y temperatura, así como medir el contenido de agua líquida en columnas atmosféricas; METImage, la cámara meteorológica, es un nuevo desarrollo para la misión. Escaneara la escena de forma rotatoria (una rotación cada 1.73 segundos) con un telescopio reflector tipo anagtismático de tres espejos, entregando la luz a una óptica secundaria refrigerada pasivamente, yendo hasta un divisor de haz que separa las longitudes de onda en visible e infrarrojo. Su apertura es de 170 mm, con una longitud focal de 1660 mm. Cubrirá 2670 km en total entregando escenas de una resolución de 500 metros en veinte bandas espectrales entre 0.4 y 13.4 micrones. El sensor de visible es un CMOS, el infrarrojo usa también uno de mercurio-cadmio-telurio, refrigerado activamente. Sus datos ayudarán obtener información sobre las capas superiores de las nubes, pero también para medir las propiedades del suelo, del mar, del hielo, así como tomar la temperatura; RO, el sondeador de radio ocultación, deriva del sistema GRAS de los primeros MetOp, y usará las señales de los satélites de GNSS (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou) para sondear la atmósfera y generar más perfiles de temperatura y humedad, pero en la atmósfera alta, así como sondear la ionosfera, usando tres antenas; 3MI, la cámara multivisión, multicanal y multipolarización, usará dos cámaras electroópticas virtualmente idénticas, una para visible e infrarrojo (VNIR) y otra para infrarrojo de onda corta (SWIR). Tienen muchos elementos comunes, como un telescopio galileano acompañado por un grupo focalizador (longitud focal 5.52 mm el VNIR, 6.37 mm el SWIR), un polarizador lineal, un filtro de densidad neutra más un disco de filtros de dos anillos (externo 22 posiciones, interno 11 posiciones) y el sensor (CCD de 512 x 512 píxels, 0.41-0.91 micrones; diodos de mercurio-cadmio-telurio en formato 500 x 256 píxels, 0.91-2.13 micrones). Es la primera cámara de polarización en un satélite operacional, que gracias a su cobertura de 2200 km (resolución 4 km) obtendrá datos sobre los aerosoles en la atmósfera, y esto lo hará en hasta catorce

direcciones diferentes gracias a la combinación de filtros polarizantes en el sistema de filtros: Sentinel-5, pretende seguir la obtención de datos que lleva acabo su antecesor Sentinel-5P. Es un espectrómetro tipo pushbroom con hasta cinco canales independientes que va desde el ultravioleta hasta el infrarrojo. Cada canal cuenta con lo mismo: telescopio, rejilla de difracción, sensor... Canal UV1 (270-310 nm); UV2VIS (300-500 nm); NIR1 (0.68-0.71 micrones); NIR2 (0.75-0.77, NIR2a 0.74-0.75 micrones); SWIR1 (1.59-1.68 micrones); SWIR2 (2.31-2.39 micrones). El instrumento cubrirá hasta 2670 km de la Tierra con una resolución de 7.5 x 7.5 km² (UV1 50 x 50 km²). Casi todos los canales usarán sensores CCD de 1404 x 1350 píxels, los dos SWIR emplearán detectores de mercurio-cadmio-telurio hibridizado en un circuito integrado de lectura tipo CMOS en formato 1024 x 1024 píxels. Será capaz de registrar la atmósfera en más de mil colores para así poder distinguir diversos gases traza como el ozono troposférico, dióxido de nitrógeno, dióxido de azufre, formaldehído, glioxal, monóxido de carbono, metano... así como aerosoles, además de medir el índice ultravioleta, y calcular la distribución vertical de algunos de los gases antes mencionados. Sus datos se combinarán con los de Sentinel-4 en órbita geoestacionaria. Completamente cargado, desplazará una masa de más de 4030 kg. No es un peso pluma, vamos.

Otra novedad será el lanzador. MetOp-NG-A1 empleará ni más ni menos que el novísimo Ariane 6, en configuración 62, que usa dos aceleradores de combustible sólido, el mismo tipo que usa el lanzador Vega-C como primera etapa. Despegará desde Kourou, Guayana Francesa, apuntando a una órbita obviamente polar, sincrónica solar a 832 km de altitud, en nodo descendente cruzando el ecuador continuamente a las 09:30 de la mañana. Si todo va bien, el 13 de agosto ya estará sobre nuestras cabezas.

Tras pasar el tiempo de verificación establecido, comenzará las operaciones de rutina, acompañado por el viejo MetOp-C, al menos hasta que el segundo del lote, la primera unidad del modelo B, sea lanzado. Bajo control de EUMETSAT, su misión será la de entregar datos que alimenten a los pronósticos meteorológicos a través de las predicciones numéricas. A diferencia de los satélites JPSS, no tendrán un doble papel también científico (si bien sus datos se podrán usar en ese sentido), para eso ya está la constelación de Copernicus.

Nuevas herramientas, ¿mejores pronósticos? Esa es la idea. Veremos...

Misión al planeta Tierra: NISAR

 Nuestro planeta es un mundo en movimiento. No nos referimos a su rotación, ni siquiera a su traslación. No. Aunque no lo notemos bajo nuestros pies, nuestro planeta se mueve: las placas tectónicas, las corrientes oceánicas, los ríos, los acuíferos... Por ello, está en constante cambio. A veces lento, a veces traumático. Y para vivir en nuestro mundo lo más tranquilos posible, necesitamos advertencias de cuándo puede ocurrir uno de estos cambios.

Tenemos toda una panoplia de sensores a nuestra disposición para estudiar la superficie terrestre, y si bien una imagen convencional nos da mucha información, no pinta toda la escena. Sí, cámaras como las OLI de Landsat o las MSI de Sentinel-2 son sistemas pasivos, recogiendo la luz reflejada desde la superficie terrestre. Con los sistemas activos, la cosa cambia.

Hay dos formas de estudios activos: herramientas láser como los LIDAR, o su equivalente de radio, el radar. La mejor manera es usar sistemas de radar llamados SAR, radares de apertura sintética que, en resumen, usan su movimiento orbital para simular una antena mucho mayor a la que se transporta al espacio. Se usan, en la actualidad, diversas frecuencias de radio con ellos: banda-X, banda-S, banda-X, o banda-L. Todas tienen sus ventajas, sus inconvenientes. Y, en ningún caso, un satélite puede mezclar frecuencias. Cada satélite está anclado a una en concreto, lo mismo que una cámara puede ver sólo las longitudes de onda que le han instalado. ¿Qué se podría mezclar en un satélite más de una frecuencia de radar? Técnicamente posible, pero nunca se había intentado... Hasta ahora.

Os presentamos a NISAR, la misión de SAR NASA-ISRO. Porque no hay nada mejor que combinar recursos para crear una potente herramienta para el estudio de la Tierra, una especialmente útil para entender nuestro mundo en movimiento. La asociación entre la NASA y la agencia espacial de la India no es sólo para reducir el presupuesto total, es para hacer diversos estudios regionales y locales en el subcontinente indio, de ahí la segunda frecuencia de radar.

Decir que NISAR es un satélite complejo es quedarse cortos. Es una auténtica obra de ingeniería porque debe acoplar componentes proporcionados por ambas agencias y hacerlos funcionar. Así, su bus se basa en la plataforma I3K, o INSAT 3000, usada por ISRO en muchos satélites geoestacionarios con masas cercanas o superiores a los tres mil kilogramos. Muchos elementos son tirando a básicos, otros son de alto rendimiento, como su sistema do control de actitud y su propulsión, puesto que el satélite debe orbitar por un estrechísimo corredor de apenas quinientos metros durante toda su misión. Gran parte de los sensores de control de actitud son componentes de ISRO, salvo el receptor GPS, que lo proporciona el JPL. También de la NASA es el grabador de datos de alta capacidad (más de 9 Terabits de datos) y alta velocidad. En cuanto al sistema de comunicaciones, al cincuenta por ciento: sistema bidireccional de banda-S para recepción de comandos y envío de telemetría, y uno de muy alto rendimiento, de la NASA, trabajando en banda-Ka empleando una antena parabólica acoplada a un brazo móvil en dos ejes, capaz de hasta 3.5 Gbps de velocidad de transmisión. En cuanto a energía, usará dos paneles solares de tres secciones cada uno, generando hasta cuatro kilovatios de electricidad, por las altas demandas de los sistemas de radar. La NASA,

concretamente el JPL, se ha encargado de la estructura que integra los dos sistemas de radar y la antena común. Esta estructura se conoce como IRIS, la Estructura Integrada del Instrumento Radar, que posee forma hexagonal alargada y aloja las cadenas emisoras y receptoras de cada radar, sistemas de manejo de datos para cada radar, una carga útil para coordinarse con los sistemas del bus, y la antena reflectora. El sistema de banda-L procede de la NASA, con una antena de conjunto de fase de 24 elementos, doce por cada polarización. El sistema de banda-S es de ISRO, y cuenta con cuarenta y ocho elementos en su antena, 24 por cada polarización. A diferencia de otros satélites de SAR como los Sentinel-1, Daichi-2, o Cosmo-Skymed, su antena principal es de tejidos do, una rejilla flexible y desplegable con un producto que no sólo alargará su vida, también la hará más eficiente a la hora de recibir las señales de radar. Similar a la usada en la misión SMAP, tiene doce metros de diámetro, estando al final de un mástil de nueve, llamada IRAS, que acopla los escáneres estelares en su base y el receptor de GPS en su extremo superior. A diferencia a la instalada en el satélite antes mencionado, la de NISAR no rotará. Una vez desplegada, otorgará a ambos SAR una cobertura de hasta 242 km, con resoluciones de entre dos y ocho metros, dependiendo del modo. ISRO se encargó de la integración del bus, el JPL de la de los sistemas de SAR, e ISRO de la integración final y pruebas completas, incluyendo la de compatibilidad. Con el observatorio completo, NISAR desplazará una masa de 2380 kg.

ISRO también se ocupa de las operaciones de lanzamiento. Y el escogido para la tarea es el GSLV Mk. 2, lanzador de tres etapas (primera sólida, segunda líquida, tercera criogénica) y cuatro aceleradores laterales de combustible líquido, usando una cofia nueva de cuatro metros de diámetro. El lanzamiento se producirá el 30 de julio desde la plataforma número dos del Centro Espacial Satish Dhawan, en la isla de Sriharikota, en la costa sureste de la península de la India. La órbita buscada es a 747 km de altitud, polar y sincrónica solar, siguiendo casi el terminador terrestre.

Apenas separado de la última etapa, su propulsión le elevará hasta la órbita definitiva, empezando el proceso de verificación, de noventa días de duración prevista. Y el gran hito será el despliegue de su antena, sólo entonces los radares se pondrán en marcha.

Su misión base es de tres años, y sus áreas de enfoque son, básicamente, tres: ecosistemas, deformación, y criosfera. En el primer ámbito, estudiará la extensión de la vegetación, controlará la deforestación y el uso del suelo, cuantificando cuánta masa forestal existe, llevando a cálculos sobre la cantidad de carbono almacenado en los árboles, los bosques, y cambios rápidos o repentinos en los ecosistemas, consecuencia de la acción del ser humano o por el cambio climático. En la segunda

disciplina, trata de detectar, con detalle milimétrico, movimientos del suelo, tanto horizontales como verticales, provocados por terremotos, erupciones volcánicas, deslizamiento de tierras, vaciado de acuíferos... Las zonas urbanas son propensas al hundimiento del suelo, especialmente por la concentración de edificios demasiado altos, y por el tipo de suelos. Las zonas de contacto entre las placas tectónicas y también son zonas de riesgo, obviamente, así como las costeras. La intención es intentar alertar en avance de un posible riesgo o, una vez producido un evento peligroso, proporcionar servicios de respuesta rápida para la mitigación de los efectos causados. El tercer ámbito se centra no sólo en las regiones polares, también en los glaciares del mundo. Usará sus capacidades para calcular, a

escala centimétrica, cuánto hielo se está perdiendo, vigilara el hielo marino a la deriva, calculará cuánto contribuye el deshielo al aumento del nivel del mar y vigilará el permafrost. Además, el agua será un objetivo adicional para la misión, no sólo la que vemos, también la que no. Inundaciones, efectos en zonas costeras, sobre explotación de acuíferos... Curiosamente, ISRO también tiene sus propios objetivos: vigilancia y caracterización agrícola, estudio sobre corrimientos de tierra, glaciares del Himalaya, humedad del suelo, procesos costeros, batimetría costera, vientos costeros, vigilar el hielo antártico alrededor de las estaciones científicas de la India, y vigilancia de peligros. NISAR, como misión de SAR, observará sin importar la hora del día, ni el tiempo que haga, en modos polarimétrico, interferométrico, y uno nuevo llamado SweepSAR. Gracias a las dimensiones de la antena, los dos radares pueden mandar sus señales de radar y, a la hora de recibir la señal de retorno cada elemento de la antena se enciende de forma independiente, barriendo de hecho cada elemento de la antena, que inmediatamente se procesan conjuntamente y combinándose en tiempo real. Este modo permitirá cubrir todo el ancho de escaneo en alta resolución; ancho de escaneo que cubrirá toda la Tierra en doce días. Al ser una misión conjunta, con cada agencia con sus propios objetivos, existe un plan de observación para satisfacer a ambos socios. Por lo general, sólo un radar actuará (el de banda-L el que más, hasta un 50%, con picos de hasta el 70%) pero es plenamente capaz de usar ambos al mismo tiempo. Dependiendo de cómo vaya la misión, los tres años pueden convertirse en un mínimo de cinco.

Ya veis, toda una compleja y complicada misión, con beneficios para todos, puesto que sus datos estarán abiertos para que cualquiera los use. En fin, un proyecto muy indeseado que pronto se pondrá en marcha. Suerte.

Misión al planeta Tierra: TRACERS

 Estamos en época de máximo solar, y una de sus consecuencias aquí en la Tierra son las auroras polares, ya en el norte, ya en el sur. No hay que perder el hecho de que nuestro planeta está excelentemente protegido contra todo lo que nos echa nuestra estrella... salvo en dos pequeñas regiones, precisamente en los polos. ¿Cómo es posible?

Cuando los campos magnéticos de la heliosfera y la Tierra chocan, acaban liberando energía de manera explosiva en un fenómeno llamado reconexión magnética. Sí, es mucho más complejo, y gracias al cuarteto MMS lo estamos comprendiendo mejor que nunca. Para lo que nos interesa, resulta que esa energía liberada por la reconexión viaja siguiendo las líneas del campo magnético terrestre, y que acaban llegando hasta la propia Tierra por las regiones polares. Estas regiones se conocen como cúspides polares, y son regiones magnéticas con una forma más o menos de chimenea, y por esa razón las partículas del viento solar llegan a la atmósfera, y se producen las auroras. Aún queda mucho por saber de este fenómeno, por eso tenemos lista para el lanzamiento una misión doble para estudiar estas regiones pobremente exploradas. 

Su nombre es TRACERS, acrónimo de Satélites para el Reconocimiento de la Reconexión y Electrodinámicas de la Cúspide en Tandem. Sí, es largo, algo rimbombante y tiene pinta de que la cosa será compleja. No os equivocáis, puesto que lo que hará no son hermosas imágenes, sino tomar datos de una región muy pequeña y estrecha. Ah, y serán dos los satélites que se encargarán de esta misión. 

¿Qué razón hay para usar dos satélites en la misión? Bueno, uno puede proporcionar información útil, pero con dos veremos la variabilidad del entorno que han de investigar. Ambas unidades, T1 y T2, son casi idénticas en su diseño. La firma Millennium Space Systems, perteneciente a Boeing, ha proporcionado los buses basados en la plataforma ALTAIR, debidamente modificadas para la misión. Cada uno mide 0.95 de alto por 1.32 de ancho. Su forma es

octogonal, y buena parte de sus elementos van en las plataformas superior e inferior, con algunos en diversos paneles laterales. Su construcción es enteramente en aluminio, y se ha diseñado para proporcionar la máxima limpieza magnética. En cuanto sus sistemas, tanto sus aviónicas como sus sistemas energéticos son inherentes a la plataforma. Comunicará usando banda-S, descargando datos y telemetría a 6 Mbps, y recibirá comandos a 32 kbps. Con antenas tipo parche, su cobertura será virtualmente omnidireccional. Son satélites estabilizados por rotación, empleando unidades de medición inercial, magnetómetros triaxiales, un sensor solar, un receptor de GPS más una bobina de torque magnético para mini maniobras y

correcciones. Su ratio nominal será de 10 rpm. Y usará propulsión con combustible de hidracina que se usará para la separación y para ajustes y alineamientos. El Sol proporcionará toda la energía, gracias a once paneles solares, ocho en los laterales y el resto en la plataforma inferior. Dará toda la energía para los sistemas de a bordo y para cargar una batería de ión-litio. En cuanto a su protección termal, la básica con elementos activos y pasivos.  La instrumentación la conforman cinco sensores, además de portar una indagación tecnológica. ACE, el Analizador para Electrones de la Cúspide,

emplea un sensor tipo analizador electrostático que absorbe los electrones en un rango de 20 a 11.500 eV. En el instrumento, los electrones penetrarán por una abertura superior, recorriendo un complicado camino hasta la placa microcanal que es el detector. Es capaz de tomar mediciones con una resolución temporal de 0.05 segundos. La idea de este aparato (versión evolucionada del usado en dos cohetes de sondeo) es medir la distribución y los flujos de los electrones en función de la energía y la dirección. Será capaz de detectar estas partículas descendiendo por la cúspide (precipitación de electrones) así como ascendiendo. De esta forma, se determinará la extensión de la propia cúspide magnetosférica. ACI, Analizador para Iones de la Cúspide, es otro

analizador electrostático, basado en el HPCA de los satélites MMS. Igualmente con ACE, en su interior se encuentra otra placa microcanal. Se dedicará a medir la distribución tridimensional de la velocidades de los iones de energías entre 10 eV y 20 keV, tomando un espectro bidimensional cada 0.3 segundos. La propia rotación de los satélites añade la tercera dimensión al tiempo que permite ver completamente a su alrededor. Su propósito es ver las señales de dispersión donde los iones más energéticos vistos en las latitudes más bajas dispersan la energía por "pasos", es decir, que a una latitud la energía permanece constante, pero al dar el siguiente "paso" la energía cae. Esta información ayudará a saber si la reconexión magnética es variable espacial o temporalmente, es decir, si lo es en una misma latitud, o a latitudes más altas. EFI, el Instrumento de Campos Eléctricos,

consiste en un par ortogonal de sensores de campo eléctrico. Empleará antenas que se separan hasta siete metros de la plataforma, además de contar con un sensor esférico de 8 Cm de diámetro. Capaz de medir campos eléctricos de baja o alta frecuencia, usará la detección de baja frecuencia para ver el acoplamiento de la energía y el ímpetu en el lugar de la reconexión a la cúspide baja; con la alta frecuencia, verá el acoplamiento de las fuentes relacionado con el calentamiento de la ionosfera local, además de permitir establecer las estimaciones exactas de la densidad del plasma local. MAG, es el clásico magnetómetro de núcleo saturado triaxial. Con

herencia de misiones como MMS, InSight o más recientemente Europa Clipper, con su rango de medición de ± 64.000 nT, medirá los campos magnéticos del plasma, para ayudar a la comprensión de las causas sobre las firmas de las partículas en la cúspide. Con la detección de los campos magnéticos  de fondo que desvían los locales dará con la firma de los procesos tanto locales como remotos, el acoplamiento viento solar-magnetosfera-ionosfera, las corrientes eléctricas y las ondas de plasma de baja frecuencia. MSC, la Bobina de Búsqueda Magnética, es otro de esos instrumentos con larga herencia, en este caso de misiones como ISEE-3/ICE, Wind, Juno o Van Allen Probes, cuenta con tres sensores idénticos en configuración triaxial, dos orientados paralelos

a dos de las antenas dipolares de EFI, y el tercero paralelo al eje de rotación del satélite. Al igual que MAG, un mástil sólido lo separa del bus del satélite. Su tarea consiste en medir la variabilidad a alta frecuencia temporal para determinar la extensión de la estructura dinámica de la cúspide asociadas con la reconexión temporal o espacial. La Caja de Electrónicas Comunes, o MBC, controlará el funcionamiento de EFI, MAG y MSC en todos los sentidos. Y la indagación tecnológica se llama MAGIC, Magnetómetros para la innovación y la Capacidad. Antes que nada, intrahistoria. Resulta que el diseño actual de los magnetómetros de núcleo saturado triaxiales que se usan actualmactualmente datan de la década de 1960 y que se han estado fabricando hasta 1996. Que se hagan más, se diría. Ese es el caso: no se puede, porque los conocimientos técnicos para producirlos se han perdido en la historia. Los núcleos actuales se fabrican de una aleación que consiste en: 6% de molibdeno, 81.3% de níquel, y el resto de hierro. Son los núcleos S1000, y los expertos, para aguantar la cada vez menor cantide ellos, reciclan algunos. Esto es insostenible, ya que, para los próximos años se prevé el lanzamiento de muchas misiones heliofísicas o de exploración del sistema solar. Por eso, se necesita una

solución. Es la Universidad de Iowa la que ha desarrollado nuevos tipos de magnetómetros, fabricados desde cero. MAGIC consiste en dos tipos distintos. En la unidad T2 se instalará una unidad convencional de núcleo de anillo, con dos elementos para una medición triaxial. En el T1 se monta una configuración novel de "teseracto" basado en un grupo de sensores "Racetrack", cada uno de forma rectangular, insertados dentro de una bobina en forma de caja. No son vitales para los objetivos científicos, sino que su misión es la de demostrar esta nueva generación de detectores magnéticos. En cada satélite, se situarán en el mástil del MAG, más cerca del bus. Estos sensores tienen el potencial de dar sensores de menos ruido, otros más pequeños para satélites miniaturizados o para constelaciones. Cada satélite, una vez repostado, desplazará una masa inferior a los 200 kg.

Serán lanzados usando un Falcon 9 de SpaceX. En configuración de lanzamiento los dos satélites TRACERS estarán uno sobre otro. Sí, es mucho cohete para tan poca cosa, sin embargo con ellos van otros tres satélites: Athena EPIC,  PExT y REAL. Se producirá desde Vandenberg, California, y los gemelos quedarán situados en una órbita inusual para satélites de su tipo y misión, a 590 km de altitud, sincrónica solar y polar, con suficiente inclinación para pasar por la cúspide polar norte en constante luz diurna.

Después de pasar las verificaciones en órbita, su misión comenzará. Su separación variará entre los diez segundos y los dos minutos para capturar la variabilidad en la cúspide. A lo largo de su misión, sus datos ayudarán a resolver su objetivo de misión: conectar la cúspide magnetosférica con la magnetopausa; descubrir cómo las variaciones espaciales o temporales en la reconexión magnética mueve la dinámica de la cúspide. Para ello, busca resolver tres cuestiones: determinar si la reconexión magnética es variable espacialmente o temporalmente para los tipos del viento solar; para la variación temporal en la reconexión, determinar la evolución del ratio de la reconexión; determinar hasta qué extensión las estructuras dinámicas de la cúspide se asocian a la reconexión temporal o a la reconexión espacial.

Ya veis: pueden ser pequeños (de hecho, forman parte de la serie SMEX del programa Explorer) pero lo que buscan hacer TRACERS es colosal, complejo. Y no lo hará solo, puesto que cooperará con misiones como Parker Solar Probe, y las más recientes EZIE y PUNCH, generando información complementaria. Sí, las más grandes acaparan titulares, pero son las pequeñas las más importantes. Suerte.