Solar Orbiter's orbit brings the Sun's poles into view
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El vuelo de Solar Orbiter

27/01/2020 334 views 10 likes
ESA / Space in Member States / Spain

Solar Orbiter circunvolará nuestra estrella, el Sol, para observarla de cerca. Tomará las primeras imágenes directas de sus polos, al tiempo que estudiará la heliosfera interior, es decir, la región que rodea el Sol como una burbuja y que forma la corriente de partículas energéticas liberadas con el viento solar.

Imagen artificial del polo norte del Sol extrapolada usando observaciones de Proba-2 de la atmósfera solar
Imagen artificial del polo norte del Sol extrapolada usando observaciones de Proba-2 de la atmósfera solar

En su acercamiento máximo, Solar Orbiter se situará a unas 42 millones de kilómetros del Sol, aproximándose a este aún más que Mercurio, el planeta abrasado, a un cuarto de la distancia media entre la Tierra y nuestro astro rey y más cerca de lo que jamás haya llegado una nave europea. 

Para alcanzar esta órbita única en el centro del sistema solar y desviarse hacia los polos de nuestra estrella en lugar de orbitarla en un plano “plano” como hacen los planetas, los equipos del control de la misión en Darmstadt (Alemania) han diseñado una compleja ruta.

Despliegue de Solar Orbiter

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Despliegue de los paneles de Solar Orbiter
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Está previsto que Solar Orbiter despegue desde Cabo Cañaveral (Florida, EE. UU.) a bordo de un cohete Atlas V 411 suministrado por la NASA a principios de febrero. Una vez que se haya separado del vehículo de lanzamiento, tendrá lugar una secuencia de activación automática de 22 minutos tras la cual el equipo de control tomará las riendas para dar comienzo a la fase de lanzamiento y órbita temprana (LEOP).

Esos primeros momentos de la vida de una misión son críticos: es ahí cuando despierta la nave, extiende sus paneles y los equipos en tierra comprueban su estado tras los rigores del lanzamiento.

Algunos de los componentes de los instrumentos científicos de Solar Orbiter se encuentran en un brazo de 4,4 metros de longitud, alejados del cuerpo de la nave y sus posibles interferencias. Este brazo debe desplegarse antes de que se enciendan ciertos propulsores químicos, que podrían contaminar los instrumentos durante las maniobras.

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Despliegue del brazo y la antena de Solar Orbiter
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Una vez que los sistemas e instrumentos de Solar Orbiter estén en funcionamiento, el satélite entrará en la fase de crucero, que se extenderá hasta noviembre de 2021. Durante este periodo, llevará a cabo dos maniobras de asistencia gravitatoria alrededor de Venus y otra de la Tierra para alterar la trayectoria de la nave y guiarla hacia las regiones interiores del sistema solar.

Solar Orbiter pasará por primera vez cerca del Sol a finales de marzo de 2022, a un tercio de la distancia entre nuestro planeta y la estrella. En ese momento, la nave se hallará en una órbita elíptica inicial de 180 días que le permitirá aproximarse al Sol cada seis meses.

Una órbita con vistas

La ruta de Solar Orbiter prevé su salida del plano de la elíptica. Así, en lugar de dar vueltas alrededor del Sol en el mismo plano que los planetas, lunas y otros objetos menores del sistema solar, rebasará el ecuador solar y nos ofrecerá vistas de las regiones polares del Sol, ignotas hasta ahora.

Ruta de Solar Orbiter alrededor del Sol
Ruta de Solar Orbiter alrededor del Sol

Para lograrlo, Solar Orbiter no recorrerá una órbita “fija”, sino que seguirá una ruta elíptica en cambio constante que irá inclinándose y reorientándose continuamente para elevarse y acercarse cada vez más a los polos del Sol.

Solar Orbiter sobrevolando Venus
Solar Orbiter sobrevolando Venus

En efecto, la órbita de la nave se ha elegido “en resonancia” con Venus, lo que significa que Solar Orbiter regresará a las inmediaciones de este planeta cada pocas órbitas para poder utilizar nuevamente su gravedad y así alterar o inclinar su órbita.

Aunque Solar Orbiter comenzará a orbitar en el mismo plano que los planetas del sistema solar, con cada encuentro con Venus aumentará su inclinación; es decir, cada vez que la nave se aproxime al Sol, lo observará desde una perspectiva distinta.

A finales de 2021, Solar Orbiter llegará a su primera órbita nominal científica, que previsiblemente durará cuatro años. Durante este tiempo, alcanzará 17° de inclinación, lo que permitirá al satélite capturar imágenes en alta resolución de los polos solares por primera vez.

Estación de seguimiento de la ESA de Malargüe rodeada por un arcoíris e iluminada por el Sol
Estación de seguimiento de la ESA de Malargüe rodeada por un arcoíris e iluminada por el Sol

Durante la fase ampliada propuesta para la misión, Solar Orbiter se elevará hasta una órbita aún más inclinada. A 33° del ecuador solar, las regiones polares quedarán aún más expuestas a su observación.

Los datos recopilados por Solar Orbiter se almacenarán en la nave para después enviarse a la Tierra durante una serie de ventanas de ocho horas a través de la antena de 35 m de la estación terrestre de Malargüe (Argentina).

Otras estaciones de la red Estrack, como la de Nueva Norcia (Australia) y la de Cebreros, funcionarán como estaciones de respaldo.

Cómo combatir el calor

Para sobrevivir a tal acercamiento a nuestra estrella, con temperaturas máximas de 520 grados Celsius y una intensísima radiación, el cuerpo principal de Solar Orbiter y sus instrumentos estarán protegidos por un escudo térmico de titanio que siempre estará mirando al Sol.

Solar Orbiter estudiará el Sol de cerca
Solar Orbiter estudiará el Sol de cerca

Hasta los paneles solares de la nave, diseñados para absorber la energía solar, necesitarán protección. A medida que Solar Orbiter se acerque a la gigantesca bola de calor y radiación, los paneles que sobresalen a cada lado de la nave y que alcanzan 18,9 m de envergadura tendrán que reorientarse y dejar de mirar a la estrella para limitar la cantidad de luz recibida y así impedir que se sobrecalienten.

Para saber más sobre los objetivos científicos de la misión y estar al día de todo lo que sucede en el centro de operaciones de la ESA, se puede seguir el perfil @esaoperations en Twitter.

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