Ventana al espacio (CXC)

El cúmulo abierto Westerlund 1, desde el telescopio James Webb.

 

Próxima estación: Mercurio

Ya está. Se acabó. La fase de sobrevuelos de BepiColombo ha concluido. Desde ahora, sólo queda la inserción orbital, para la que nos toca esperar hasta noviembre del año que viene. Y en este tiempo de sobrevuelos, la sonda y sus equipos en tierra no han estado de brazos cruzados.

Seis sobrevuelos, seis, entre octubre del 2021 y el pasado día ocho, a distancias tan pequeñas como casi 170 km y tan grandes como más de 37.000. Como con MESSENGER en su día, estos sobrevuelos se han usado para calibración, corrección de la velocidad y la trayectoria... Y para la ciencia. Sí, lo han sido puesto que gracias a sus geometrías únicas se han podido completar estudios de regiones que, para cuando llegue a la órbita, serán inalcanzables.

No hace falta decir que lo más habitual son las imágenes. Y, aunque MPO no ha podido usar su sistema de visión principal, ahí estaban las tres cámaras de monitorización instaladas en el MTM. Para nada han desmerecido, mostrándonos los preciosos paisajes de Mercurio (con alguna primicia, incluso) mientras el conjunto navegaba por las cercanías. Ah, y con secciones de la sonda en primer plano. Sin embargo, esto no ha sido lo único.

Tampoco hace falta comentar que BepiColombo es la misión más completa enviada al primer planeta, con dos orbitadores (MPO y Mio) con instrumentaciones dedicadas a la función de cada vehículo. Así, cada sobrevuelo ha supuesto toda una oportunidad para las distintas herramientas de que disponen. Eso no significa que pudieran usar TODOS sus instrumentos a la vez, porque las restricciones propias de la configuración de crucero hacen imposible que algunos de ellos capturen datos.

Durante el primer sobrevuelo, BepiColombo realizó un acercamiento que le llevó, desde el hemisferio norte, en la cara nocturna al sur, en la diurna. Eso permitió que el magnetómetro de MPO capturara, por primera vez, datos de la magnetosfera del planeta próxima a la superficie de las regiones sureñas de Mercurio. Ni Mariner 10 ni MESSENGER pudieron hacerlo, por sus trayectorias y, en el caso de la segunda, por su órbita. Aunque no fue mucho, resultó más que de sobras para tener un primer vistazo.

También echó un vistazo el espectrómetro ultravioleta PHEBUS. El único de los aparatos visuales de MPO con un claro campo de visión, estudió la exosfera del planeta, detectando elementos como el oxígeno y el calcio, procedentes de la superficie. ¿Cómo llegan allí? Dos procesos: ya bien por impactos de micrometeoritos, ya por la agresión del viento solar. Un instrumento especial en MPO es ISA el cual, durante ese primer acercamiento, registró la reacción de la sonda a la hora de entrar y salir de la sombra del planeta, la presión del viento solar en sus superficies... y cómo la apertura móvil de PHEBUS retornaba a su posición segura, quedando bloqueada. Y Mio

también se unió a la fiesta. Si bien sus instrumentos están parcialmente bloqueados por el escudo solar, y el orbitador está diseñado para rotar sobre sí mismo, uno de sus instrumentos, el MPPE, registró la aceleración de electrones en la magnetosfera, para precipitarse hacia la superficie, creando así una aurora de rayos X, un fenómeno visto en casi todos los planetas magnetizados. Ahí es nada.

De los demás acercamientos, la verdad, es poco lo que nos ha llegado. Sí, los datos se siguen analizando, aún hoy, puesto que sacar sentido a lo que detectan es complejo. Y, aunque la magnetosfera de Mercurio tiene sólo un 1% de la potencia del terrestre, ofrece un funcionamiento semejante. Por ejemplo, ¿cómo acelera los electrones para generar las auroras de rayos X? A través de un tipo de onda

electromagnética de nominada Onda Chorus. También está presente en la Tierra (es la causante de los incrementos de radiación en torno a nosotros, afectando negativamente a los satélites) y en otros cuerpos con campos magnéticos propios. El instrumento que hizo la detección también es de Mio, el PWI, que detectó estas ondas en zonas localizadas del la magnetosfera diurna del planeta. Allí, la líneas del campo magnético están tan distorsionadas que, cuando se juntan y se separan, generan gran cantidad de energía (reconexión magnética), lo que lleva a la creación de estas ondas y a la aceleración de las partículas.

Durante el tercer acercamiento, otra vez el MPPE de Mio hizo otro hallazgo. Sí, puesto que detectó una

zona fronteriza, próxima a la superficie, donde hay un plasma turbulento en el borde de la magnetosfera. En esa región, causó sorpresa detectar partículas con una variada cantidad de energía, en una concentración nunca antes vista en Mercurio. Aún más: en los datos pudieron ver iones, calentados y energéticos, en regiones tanto ecuatoriales como en bajas latitudes de la magnetosfera. ¿Qué hacen ahí? La respuesta más convincente es que se trata de lo que se denomina una corriente de anillo, e esencia una corriente eléctrica formada por las partículas energéticas atrapadas en una magnetosfera. Hasta la fecha, no se había detectado algo así allí. La de Mercurio parece ser parcial, no un anillo completo, y por el momento no se conoce el proceso que lo crea a apenas unos cientos de kilómetros de la superficie.

Durante la vida de la misión, se ha descubierto un fenómeno curioso: cuando la sonda es calentada por el Sol, ésta se carga eléctricamente. Es importante porque, en ese estado, es como un imán que repele a otro del mismo polo, sólo que repele iones más fríos y pesados. Pero cuando pasó por la sombra de Mercurio en ese tercer sobrevuelo, la carga desapareció, posibilitando la detección de los iones del plasma más frío, registrando iones de oxígeno, sodio y potasio, sin duda originados desde la superficie. Y todo, visto en tres dimensiones, cómo se distribuye en la región.

El quinto sobrevuelo ha sido el más lejano a Mercurio, en una geometría parecida a la del segundo de Mariner 10 en septiembre de 1974. Y ha sido especial puesto que permitió al espectrómetro infrarrojo

MERTIS tomar sus primeros datos de la superficie. ¿Cómo ha sido posible? Si bien el puerto planetario sigue bloqueado, el puerto espacial, usado para calibración, no. Y con un parche de software fue posible, como en los sobrevuelos a la Tierra (Luna) y a Venus, generar datos válidos. Si bien la resolución, debido a la distancia, es de varias decenas de kilómetros, hay rasgos superficiales que empiezan a aparecer. Aún es muy pronto para extraer conclusiones, claro, pero supone un gran avance. Es, de hecho, la primera imagen en infrarrojo medio que se captura de Mercurio, y se confía en que, en el rango de longitudes de onda en que está sintonizado, MERTIS nos entregue, por fin, parte de la respuesta de qué minerales componen la superficie de Mercurio. Sí, puede parecerse a la Luna por aspecto, pero sólo refleja dos tercios de la luz que alcanza a nuestro satélite. Ah, y pese a que posee un gran núcleo de hierro y níquel (entre el setenta y el ochenta y cinco por ciento del radio planetario) su superficie es extremadamente pobre en hierro. ¿Por qué? Esa es una de las razones por la que hemos enviado a BepiColombo.

Si leísteis nuestra entrada de presentación de la misión (que eso esperamos), recordaréis que este debía ser el año de su inserción orbital. Pues no, por desgracia. Pueden salir problemas allí donde nadie los

espera. Por ello, resultó una desagradable sorpresa el que, el 26 de abril del año pasado, al encender los motores iónicos para un segmento de impulsión, éstos lo hicieran entregando un novel de empuje inferior al previsto. Sí, al poco tiempo se consiguió aumentar el nivel de empuje al 90% total, pero no más allá. En vista de que el problema (en alguna parte entre los paneles solares del MTM y sus sistemas de procesado de energía) no tenía visos de solucionarse, y que en los niveles de empuje conseguidos posteriores a la anomalía imposibilitaban la llegada en la fecha prevista, el equipo de vuelo ha sorteado el problema aumentando un año más el tiempo de crucero, implicando una nueva fecha de llegada fijada para noviembre del 2026, y un inicio de la fase científica para inicios del 2027, sin apenas impacto al programa científico establecido. Con eso, nos vale. 

Perdón por las "palabrotas", por la terminología que hemos usado. Pero es lo que hay, puesto que lo que más tenemos es información de lo que sucede no en Mercurio, si no en sus alrededores. Si escribimos esto es para que sepáis que, a pesar de todo, está alerta y funcionando, y lista para desentrañar los misterios que aún esconde el primer planeta. Viento en popa.

Por eso, próxima estación: Mercurio. Y final de trayecto.

Resumen del año 2024

Ha llegado el momento de resumir. Un 2024 cuya primera parte ha estado centrada en la Luna, y la segunda en los lanzamientos, algunos importantes. Sí, la Luna fue el foco, con hasta tres misiones que llegaron, o intentaron llegar. Acabamos el 2023 con la misión japonesa SLIM en órbita selenita. Y su descenso y alunizaje fue bien... hasta que uno de los motores sufrió un problema. No, no se estrelló, sino que acabó reposando en una posición distinta a la pretendida, impidiendo que sus paneles solares recibieran luz solar. Al menos, no durante todo el día lunar, porque se reactivó pasado el tiempo, pudiendo así realizar algunos experimentos en superficie. Además, sobrevivió a varias noches lunares, algo para lo que no estaba preparada, hasta sucumbir al frío nocturno selenita. Sin embargo, sus objetivos, al menos gran parte de ellos, se cumplieron. No mucho después, se inició el programa de misiones comerciales de la NASA con el lanzamiento de Peregrine, uno de los lander diseñados por la firma Astrobotic. Tras un despegue exitoso, la misión se topó con problemas cuando se produjo una grave fuga de combustible. Eso hizo imposible el alunizaje previsto, y en los días que la misión aguantó, se probaron varias de las cargas útiles de a bordo. Todo acabó con una reentrada en la atmósfera terrestre. Más fortuna tuvo el lander Nova-C de la empresa Intuitive Machines, bautizado Odysseus. Todo fue correcto hasta el momento del alunizaje, puesto que uno de los sensores que debía emplear para la maniobra no funcionó, pasando a uno de los experimentos transportados. Alunizó, sí... pero de lado, en vez de quedar derecho. Llegó, que es lo que importa, significando el retorno estadounidense a la superficie selenita después de las misiones tripuladas Apollo. Ahí es nada. ¿Y por Marte? Mientras Curiosity y Perseverance proseguían con sus misiones, rodando por sus terrenos respectivos (alcanzando nuevas tierras, el segundo incluso a punto de abandonar el cráter en el que cayó) nos hemos despedido, más o menos, del vigilante aéreo que ha sido Ingenuity. Un problema durante su último vuelo, el número 72, provocó un duro aterrizaje que destruyó sus aspas, haciendo imposible, por tanto, el vuelo. Pero funciona, a pesar de todo, y mientras funcione, que según lo que sabemos, es el caso, tomará datos meteorológicos que almacenará en su memoria hasta que alguien, en el futuro, recupere ese valioso registro de su interior. En cuanto a los recursos en órbita, la vida sigue, con MAVEN celebrando los diez años desde su inserción orbital. En Venus, mientras, estamos ante lo que podría ser el final de Akatsuki. Desde abril, llevamos sin saber nada del orbitador japonés, que tan dura misión ha tenido desde su primer intento de inserción orbital. Pase lo que pase, sus datos son, y seguirán siendo, un tesoro para la ciencia. Teniendo en cuenta que las próximas no volarán hasta la década que viene... ¿Qué decir de Júpiter? Bueno, Juno entra en la que es su última fase de misión, dejando atrás los pasos cercanos a las lunas jovianas una vez cumplimentados los acercamientos a Io, que nos han proporcionado datos casi cruciales para saber qué ocurre en el interior de esta luna torturada. Ah, y problemas para BepiColombo, cuando los paneles solares del módulo de propulsión han empezado a fallar. Si bien cumplimentó los sobrevuelos de este año sin problemas, su llegada a Mercurio se retrasa un año, hasta noviembre del 2026. Con que llegue, nos basta, la verdad. Sobre la sección telescópica, aniversarios: los 25 años de Chandra y XMM-Newton, los 20 de Swift... Todos trabajan sin descanso, si bien con Chandra ha habido problemas... de financiación, lo que podría suponer una reducción en sus operaciones, si no su fin, sin reemplazo a la vista, salvo por la misión XRISM japonesa, que ya nos entrega sus primeros resultados. Luego están los telescopios Hubble, James Webb, Gaia, INTEGRAL, IXPE, más los más recientes Einstein Probe y SVOM, de los que sabemos poco, o nada. Como decimos, los lanzamientos han estado a la orden del día de la segunda parte del año. Vale, acontecen todo el año, pero en esta segunda parte del 2024 varios han remontado los cielos, alguno por primera vez, como el novísimo Ariane 6, no sin un pequeño problema que evitó cumplir su primera misión con un cien por cien de éxito. Con el problema comprendido, la campaña de lanzamiento del segundo ejemplar está en marcha. Y su hermano menor, el Vega-C, ha retornado al vuelo con un éxito rotundo. Crucemos los dedos con que no haya más. Ah, y luego está el gigantesco Starship de SpaceX, con cuatro vuelos de prueba a lo largo de este año, con distintos grados de éxito, entre ellos el más espectacular: usar unas pinzas de tamaño colosal para atrapar la primera etapa cuando ésta retornaba... a la plataforma de lanzamiento desde la que se lanzó. Que lo consiguieran, y al primer intento, pone los pelos de punta, la verdad. Y para el año que viene, más, en anticipo de que la nave sirva como forma de alunizaje para astronautas en el programa Artemis. Pero los lanzamientos que importan ocurrieron con días de diferencia. Primero la sonda europea Hera, de camino a Didymos, después la sonda de la NASA Europa Clipper, de camino a Júpiter y Europa. Ambos despegues acontecieron perfectamente, y ambas cuentan con rumbos similares. Al menos, por unos meses. En cuanto a otras misiones, JUICE nos visitó para el sobre sobrevuelo Luna-Tierra, Lucy está en marcha por fin de camino a los asteroides troyanos... Y Parker Solar Probe ha alcanzado su destino, en su máximo perihelio al Sol acontecido esta nochebuena pasada. Sobrevivió, y sólo queda saber qué registraron sus sensores en tan crucial paso. En cuanto a la lista de altas, diversas. a las ya contadas, mencionamos las misiones terrestres PACE y PREFIRE de la NASA, las europeas EarthCARE, AWS, Sentinel-2C y Sentinel-1C, así como la solar PROBA-3, más otras que ahora no están en nuestra cabeza. En la de bajas, más allá de la Ingenuity, recordamos la del satélite CloudSat, veterano que llevaba desde el 2006 estudiando las nubes con su radar de precipitación. Y lo que nos espera para el 2025: Sobrevuelos a Marte de Hera y Europa Clipper, más perihelios para Parker Solar Probe, el últimos sobrevuelo a Mercurio de BepiColombo, previo a su inserción órbital, el paso cercano de Lucy por el asteroide Donaldjohanson en abril, más misiones a la Luna, y a Marte (ESCAPADE), y otras cosas de las que no nos acordamos en este momento. Esto ha sido todo, y el año que viene procuraremos estar aquí para relatarlo.

Ventana al espacio (CLXXXIX)

 

La agrupación de galaxias Arp 107, desde el telescopio James Webb.

Ventana al espacio (CLXXXVIII)

Las galaxias IC 2163 y NGC 2207, desde el telescopio James Webb.

 

Las próximas misiones al Sol: PROBA-3

 Hasta hace un siglo, lo que podíamos observar de nuestra estrella era lo que veíamos a simple vista. Tal es su brillo que, aún hoy, seguimos en las mismas. La cosa cambia cuando llega un eclipse solar total. Entonces, somos testigos de algo que resulta imposible de ver normalmente: la corona, su atmósfera.

Eran oportunidades únicas, sí, para poder ver sucesos nunca antes registrados por la ciencia. Fascinantes, interesantes... pero breves, teniendo que esperar al siguiente. ¿Y si se daba combina

solución? Al rescate salió el astrónomo francés Bernard Lyot quien, en 1931, tuvo la idea de instalar una placa metálica (u otro material) en el tren óptico de un telescopio, con la finalidad de bloquear casi toda la luz solar, dejando así pasar sólo la procedente de la corona. Se había inventado el coronógrafo.

A través de la experimentación y la experiencia, Lyot fue refinando su invento. Se le ocurrieron formas de instalar el disco de bloqueo, u ocultador, ya fuera, ya dentro del telescopio, y posteriormente agregar bafles para evitar reflejos por difracción y, al ver que no era suficiente, añadió otro elemento más, en el interior del propio telescopio, al que se acabó llamando parada Lyot. 

Un coronógrafo en tierra está limitado a las condiciones meteorológicas, y a la distorsión atmosférica. En el espacio, gran parte de los problemas se solucionan, permitiendo observaciones virtualmente continuas... dependiendo de otras necesidades de observación, la capacidad de memoria, el ancho de banda... Tal vez, el primer coronógrafo del que tenemos noticia en el espacio (podemos estar

equivocados, agradecemos la corrección, si procede) fue el montado en el satélite OSO 7, lanzado en 1971, seguido del equipado a la estación Skylab, puesta en órbita casi dos años después, en 1973. Desde esos días hasta hoy, son numerosos los coronógrafos en el espacio: los hay en configuración refractora (la mayoría) y reflectora. Y los hay con ocultadores internos, externos, o ambos. Los más famosos, y más longevos son los del paquete LASCO en la misión SOHO, diseñados para observar la corona desde distintas distancias solares. C1 observaba (puesto que lleva inactivo desde 1998) a distancias de entre 1.1 y 3 radios solares (un radio solar abarca 700.000 km), C2 entre 1.5 y 6, y C3 entre 3.7 y 30. No todos los observatorios solares en el espacio cuentan con esta herramienta, si bien resulta extremadamente útil si fusiona sus datos con los de otras cámaras de a bordo.

Como hemos visto, el C1 del LASCO de SOHO era el que, de todos, observaba la corona más cerca de la superficie del Sol (hoy lo intenta el Cor1 de STEREO-A) y es a esa distancia donde se producen dos fenómenos que estudiar: la generación del viento solar, y las eyecciones de masa coronal, o CME's. Y, claro, al observar más cerca del Sol, más problemas hay para un instrumento. ¿Cómo solucionarlo?

Os presentamos PROBA-3, la cuarta misión de este programa de prueba tecnológica de la ESA. Será la

cuarta, tras PROBA-1, PROBA-2 y PROBA-V. De las tres previas, sólo la segunda está dedicada a la observación de Helios, las otras dos se plantearon para estudios terrestres. PROBA significa Proyecto para Autonomía de A Bordo, lo que significa que cada proyecto se ha enfocado en probar elementos y software que posibiliten que los satélites tomen sus propias decisiones. PROBA-3 no es muy distinta, salvo por el hecho de que eleva esto al cuadrado. Nos referimos a que la misión se compone debidos satélites para una demostración en órbita de vuelo en formación, totalmente autónoma.

La idea detrás de PROBA-3 es utilizar un satélite para bloquear la luz solar para que el segundo observe el eclipse. Este concepto no es nuevo: durante la misión Apollo-Soyuz de 1975, la nave americana se posicionó de tal forma que, desde la soviética, se intentó observar y fotografiar el resultado. PROBA-3 pretende llevar el concepto más allá, con toda una inversión tecnológica.

Los dos satélites de la misión comparten muchos elementos en común, más que nada como medida de ahorro de presupuesto. Por supuesto, emplean el pequeño bus estándar de PROBA, cada uno modificado para su propia tarea. El desarrollo ha corrido a cargo de la española SENER y la belga RedWire. El denominado satélite Coronográfico (o CSC) ofrece unas medidas de 0.9 x 1.3 x 1.4 metros; el Ocultador (OSC) de 1.2 x 1.4 x 1.1 metros. En esencia, plataformas cúbicas, que no renuncian a la más alta tecnología en materiales o hardware. En verdad, lo que sabemos sobre sus componentes básicos es escaso, si bien sabemos que el ordenador usa la arquitectura ADPMS, que gestiona la computación de a bordo y la distribución de energía, todo controlado usando un procesador de doble núcleo LEON-3. Ignoramos de cuanta es la capacidad de memoria en ambos satélites. Sí sabemos que ambos cuentan con sistemas de comunicaciones de banda-S, y estarán estabilizados en sus tres ejes, con lo habitual en estos casos: ruedas de reacción, giróscopos, escáner estelar, sensores solares y receptores de GNSS. Aquí sí hay alguna diferencia, porque el CSC sólo emplea dos giróscopos triaxiales, mientras que el OSC cuenta con tres. Lo demás es idéntico: seis sensores solares y el escáner estelar cuenta con tres ópticas en una configuración de 120°, montado en una estructura rígida. Otra diferencia está en su sistema energético: sí, ambos usan paneles solares con células a la última, pero el panel del CSC es desplegable en un lateral, mientras que el del OSC está fijo en la estructura. Mayor diferencia hay en los sistemas de propulsión de cada satélite. CSC usará sistema convencional basado en hidracina como combustible, para maniobras orbitales; OSC empleará un sistema de gas frío, con nitrógeno como combustible, para ajustes de precisión. Y, una rareza para un satélite terrestre (alguno hay, vale) es la elección de mantas multicapa negras. Tiene su motivo, ya os lo contaremos. La parte importante de la misión es demostrar tecnologías para el vuelo en formación autónomo. La primera parte la conforma el Enlace Entre Satélites. Es la misma tecnología que vuela a bordo de Hera, pero desarrollada para PROBA-3. En este caso, la intención es permitir que ambos satélites compartan información sobre su posición en órbita y, concretamente, la distancia entre sí, usando la información generada por sus receptores de GNSS y procesada por un algoritmo de navegación relativa. Sin embargo, esta tecnología de propagación de información de posición basada en navegación por satélite sólo funcionará estando por debajo se los satélites de GNSS. Para más allá, se emplearán otros

sensores. El primero se llama VBS, Sensores Basados en lo Visual. Consiste en dos cámaras situadas en el OSC y un grupo de luces de LED en el CSC. La intención es usar esas cámaras para fijarse a las luces de LED. Una cámara de campo ancho observará todo el CSC y el patrón completo de LED, y una de campo estrecho hará lo propio con un patrón más pequeño. La información de ambas cámaras se procesará a bordo para que el OSC pueda actuar en consecuencia. Las dos cámaras se han diseñado para ser robustas a la luz solar dispersada y parásita y, para un mayor contraste, se escogieron las mantas multicapa negras. A esto se suma el FLLS, Sensor Lateral y Longitudinal Preciso. Lo forma un sensor LIDAR en el OSC y un retrorreflector en el CSC. Ya podéis imaginar la función: medir la distancia entre ambos satélites, calculando el tiempo que tarda el láser entre que es disparado y retorna. El tercero es el SPS, Sensor de Posicionamiento de Sombra. Se trata de una serie de fotorreceptores instalados alrededor de la apertura del instrumento coronográfico en el CSC, y su función es determinar que la sombra creada alrededor de la apertura, que tendrá unos ocho centímetros de diámetro, se sitúa uniformemente alrededor de la apertura. Eso significa que, si no lo es, el CSC se lo dirá al OSC para que actúe en consecuencia. A todo esto se le une el escáner estelar respectivo, más un sistema de metrología en un soporte óptico común. Ah, y cada satélite usará el escáner estelar como referencia absoluta de actitud. Además de la tecnología, los dos satélites cuentan con instrumentación científica. ASPIICS (Asociación de Satélites para Investigación Polarimétrica y de

Imágenes de la Corona Solar) consiste de dos elementos: el disco coronográfico ocultador en el OSC, y el instrumento propiamente dicho en el CSC. El ocultador, en la sección trasera del OSC, mide 1.4 metros de diámetro, generando la sombra dirigida a la apertura del instrumento en el CSC. La apertura en sí del instrumento mide cinco centímetros de diámetro. Una vez la luz entra el sistema, recorre 330.33 mm hasta llegar a un segundo elemento ocultador, una lente de campo con un recubrimiento opaco. De ahí pasa por una parada Lyot, y va después a un sistema de lentes de retransmisión (cuatro elementos) que lleva la luz hasta el plano focal, pasando antes por una rueda de filtros de seis posiciones: banda ancha (536-566 nm), 530.4 nm, 587.7 nm y los tres filtros de polarización sintonizados en el filtro de banda ancha pero polarizados a 0°, 60° y 120°. El detector es un sensor tipo CMOS de 2048 x 2048 píxels. El sistema óptico posee una longitud focal de 734.6 mm pero, con los satélites volando en formación, la idea es la de crear un coronógrafo de ocultación externa de 150 metros de longitud. DARA (Radiómetro Absoluto de Davos) es un instrumento secundario de la

misión ubicado en el OSC. Su objetivo es medir la irradiación total solar o TSI, es decir, la cantidad de energía que el Sol deposita en la Tierra. DARA prevé ampliar el registro del TSI, que abarca varias décadas, empleando lo que se denomina radiómetro de cavidad absoluta, en el que un obturador permite la entrada de la luz solar. La cavidad, de cinco milímetros de diámetro y elaborada en plata con un recubrimiento negro, la recibe durante quince segundos, hasta que se cierra el obturador. Inmediatamente, se utiliza un calentador eléctrico para conservar el calor introducido naturalmente. Así, al medir cuánto calor mete este elemento se extrapola la energía emitida. DARA cuenta con tres de estas cavidades, cada una plenamente independiente. Su funcionamiento es sencillo, con apenas unos comandos operados por un procesador 68k y la información, generada continuamente, se almacena en una memoria Flash. Se ubica en la parte superior del OSC, para mirar siempre a Helios. 3DEES, Espectrómetro de electrones energéticos 3D, se ubica

en el CSC, en uno de los laterales. La intención inicial es demostrar este diseño de sensor que, en su totalidad, prevé tomar mediciones con una cobertura global alrededor del satélite que lo porte. En PROBA-3, se ha escogido reducirlo a la mitad. Consiste en dos elementos: PSM (Módulo del Espectrómetro Panorámico) y DM (Módulo de Acoplamiento). En el PSM es donde están los sensores, formando tres módulos de sensores ortogonales (OSM), cada uno para medir en dos mediciones perpendiculares. Cada OSM se conforma a partir de cuatro detectores de silicio rectangulares, apilados uno sobre otro, cada uno de 1.5 mm de grosor y, justo debajo, los sensores de activación, también de silicio, de 0.14 mm de grosor y 4 de diámetro, uno por cada dirección de observación. Esta configuración permitirá abarcar 180° alrededor del CSC, para determinar el origen y medir los niveles energéticos de los electrones que registre. Medirá la energía y el flujo de electrones de alta energía en seis direcciones distintas. La verdad, podrá identificar y clasificar las partículas que detecte. El DM, claro, es el controlador del instrumento. Como DARA, su operación será sencilla, con apenas unos comandos cada vez, que desactivará el instrumento durante las operaciones de coronografía y vuelo en formación. Se basa en el aparato EPT instalado en PROBA-V, que tiene un sólo campo de visión. En configuración de lanzamiento, los dos satélites se acoplarán uno sobre el otro, el OSC sobre el CSC. El CSC tendrá una masa de entre 314 kg, y el OSC entre 231 kg. Ligeras.

El lanzamiento es, en esencia, un retorno al pasado. Igual que el satélite inicial del programa, PROBA-3 volará al espacio desde el centro espacial Satish Dhawan, ubicado en la isla de Sriharikota, la India. El vector usado, por economía, fiabilidad y potencia, será el PSLV-XL, de cuatro etapas, dos sólidas, dos líquidas, y aceleradores expulsables. Esta variante ya ha lanzado misiones como Chandayaan-1, MOM o Aditya-L1, entre otras. Se producirá el 4 de diciembre y, cuando termine su trabajo, los satélites estarán en una órbita elíptica de 600 x 60530 km, tardando 19 horas y 36 minutos en recorrerlas, inclinada 59° con respecto al ecuador.

En los primeros días, ambos satélites volarán acoplados, con el CSC controlando el vuelo, corrigiendo la órbita con su propulsión. Después se separaran, cada uno volando independientemente. El proceso de verificación y puesta a punto se alargará cuatro meses tras el lanzamiento. Entonces, la misión, tecnológica a la vez que científica, comenzará.

Lo ideal hubiera sido realizar las operaciones de vuelo en formación durante toda la órbita, sin embargo por las restricciones del proyecto se ha decidido que estas operaciones abarquen solamente seis horas, centradas en el apogeo de su órbita. En las primeras semanas tras su separación ambos volarán en tándem, con maniobras de prevención de colisión, evitando no sólo que se la den entre sí, también para evitar que se alejen demasiado. Después, la mayoría de la órbita lo harán en deriva libre, compartiendo datos de GNSS, operando DARA y 3DEES, puesto que la trayectoria les lleva a cruzar los cinturones de Van Allen. Tres horas antes del apogeo, comenzarán las operaciones de vuelo en formación autónomo. Mientras que los datos de GNSS serán útiles cuanto más baja sea la órbita, el resto del sistema (VBS, FLLS, SPS) sólo actuará en las

operaciones coronográficas de vuelo en formación. Se pondrán en marcha cuando la distancia entre ambos satélites sea de doscientos cincuenta metros, y menor. Las seis horas se dividirán entre Adquisición, Encuentro, Operaciones de Proximidad, Vuelo en Formación, Observaciones Coronográficas, Separación y Vuelo en Convoy. Además, puede existir la posibilidad de un experimento de encuentro entre ambos. El objetivo es conseguir una separación entre ambos de unos ciento cincuenta metros, mantenida milimétrica mente gracias a los sensores, siendo el OSC el satélite activo en las maniobras. En términos de ciencia, el objetivo es observar la corona solar a distancias de entre 1.08 y 3 radios solares. Esta es una zona pobremente observada, pero vital, para entender el nacimiento del viento solar, la generación de los CME's. La misión primaria se alargará durante dos años.

En La Crónica, nos gusta lo diferente, lo original, y PROBA-3 es una misión que llevamos esperando años. Es fascinante, única, apasionante. Se sale de la norma. Y estamos deseando ver de lo que es capaz. A por ello.

Ventana al espacio (CLXXXVII)

 

Dos vistas de Venus en ultravioleta (Akatsuki/UVI) en junio del 2017 y marzo del 2018.