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The commissioning of Solar Orbiter's ten science instrument was done mostly from home due to the COVID-19 pandemic
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Solar Orbiter, listo para hacer ciencia a pesar de la COVID-19

30/06/2020 180 views 10 likes
ESA / Space in Member States / Spain

El satélite Solar Orbiter de la ESA ha completado con éxito su puesta en servicio: cuatro meses de meticulosas verificaciones técnicas tras las cuales, a pesar de las dificultades debido a la pandemia de COVID-19, ya está listo para empezar a hacer ciencia mientras viaja camino del Sol.

Cuando Solar Obiter fue lanzado al espacio a bordo de un cohete Atlas V desde Cabo Cañaveral (Florida) el pasado 10 de febrero, los equipos a cargo de esta misión de 1.500 millones de euros no podían imaginar que, al cabo de unas semanas, la propagación de la COVID-19 los obligaría a abandonar las salas de control de alta tecnología, dificultando aún más el arduo proceso de puesta en servicio de los instrumentos.

En circunstancias normales, muchos de los científicos e ingenieros del proyecto habrían coincidido en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC) de Darmstadt (Alemania). Juntos, habrían colaborado estrechamente con los operadores de la nave para despertar a la nave y sus instrumentos.

Este proceso se desarrolló con relativa normalidad durante las primeras semanas de existencia en órbita de Solar Orbiter, que son las más complicadas, pero para cuando los equipos de los instrumentos fueron invitados a acudir a ESOC en marzo, la situación en Europa se iba deteriorando por momentos.

Cada uno de los equipos de los diez instrumentos precisaba de un gran número de representantes sobre el terreno. Dos o tres miembros de cada equipo pudieron acceder a una sala de control exclusiva de Solar Orbiter. “El resto de los representantes trabajaban desde un área de soporte dedicada”, explica Sylvain Lodiot, responsable de operaciones de la nave de Solar Orbiter para la ESA. No es extraño que también haya 15 personas o más en la sala de control principal. Pero en cuestión de una semana, resultó evidente que los países europeos iban a aplicar medidas de confinamiento, por lo que se les pidió a los equipos externos que volvieran a casa.

El equipo italo-germano-checo a cargo del cronógrafo METIS, un instrumento que mide las emisiones en el rango visible, ultravioleta y ultravioleta extremo de la corona solar con una resolución espacial y temporal sin precedentes, apenas se estaba preparando para encender el instrumento por primera vez cuando se decidió que los trabajadores procedentes de los epicentros del coronavirus en las regiones italianas del Piamonte y Lombardía ya no tendrían permiso para acceder a ESOC por motivos de seguridad.

“Lo pasamos mal intentando reorganizar sobre la marcha las habilidades del equipo según quienes podían acceder”, cuenta Marco Romoli, investigador principal de METIS. “Gracias a la gente de ESOC y a los nervios de acero de los que estaban presentes, fuimos capaces de completar la actividad”.

La situación se agravó aún más cuando varios trabajadores de ESOC dieron positivo en los test de coronavirus y el centro tuvo que cerrar sus puertas.

El confinamiento

Chris Owen, investigador principal de SWA, convirtió el cuarto de juegos de su hijo de dos años en una sala de control improvisada
Chris Owen, investigador principal de SWA, convirtió el cuarto de juegos de su hijo de dos años en una sala de control improvisada

“Teníamos que proteger a la gente”, subraya Sylvain, cuya labor antes de irse a casa fue desconectar todos los instrumentos de Solar Orbiter. “La sensación fue horrible, porque no sabía cuándo volveríamos a conectarlos”.

Al final solo pasó una semana antes de que una plantilla mínima regresase con estrictas medidas de distanciamiento social y empezase a trabajar remotamente con los equipos de los instrumentos para llevar a cabo la fase de puesta en servicio.

Uno de los equipos más afectados fue el del Analizador de Viento Solar (SWA). El viento solar, que nuestra estrella expulsa de manera constante, se compone de una mezcla de partículas cargadas eléctricamente, denominadas iones, y electrones. El instrumento comprende tres sensores distintos para medir los flujos y la composición de estas poblaciones de partículas. Cada uno funciona a modo de “periscopio eléctrico”, empleando voltajes elevados (en un caso, de hasta 30 kilovoltios) para desviar las partículas de viento solar al interior del detector.

Para operar estos voltajes con seguridad, el equipo había previsto no encender el instrumentos hasta un mes después del lanzamiento, como mínimo, para que no quedasen trazas de la atmósfera terrestre dentro de los sensores de SWA. Si las hubiera, estos voltajes elevados podrían provocar un arco eléctrico y dañar los sensores.

El proceso de encendido de cada uno de los detectores de SWA es largo, porque cada subsistema de alto voltaje debe ir encendiéndose en pasos de tan solo 20 o 50 voltios. Tras cada incremento, el instrumento se comprueba para garantizar que no ha sucedido nada extraño.

Al abandonar Alemania, el investigador principal de SWA, Christopher Owen, del Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard del University College London (MSSL/UCL), había empezado a planificar con su equipo la puesta en servicio del instrumento desde su laboratorio en el Reino Unido. Pero, cuando se anunció el confinamiento en este país, prácticamente todos tuvieron que pasar a trabajar desde casa.

“Cuando salí del laboratorio, agarré un par de ordenadores portátiles y cuatro monitores y me los traje a casa. Luego eché a mi hijo, de dos años, de su cuarto y monté todo allí”, dice Christopher. Y desde este centro de control temporal, una vez que ESOC había vuelto a la actividad, ha estado trabajando en remoto con el resto del equipo de SWA y el personal reducido de Darmstadt para poner en servicio el instrumento.

“Teníamos serias dudas sobre si podríamos trabajar en estas condiciones”, reconoce Sylvain sobre el proceso en general. “Pero nos fuimos adaptando y, al final, ha funcionado muy bien porque todos los miembros del equipo nos conocemos”.

Listo para hacer ciencia

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El 15 de junio de 2020, Solar Orbiter se acercó por primera vez al Sol, quedando a 77 millones de kilómetros de la superficie de la estrella.
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Los demás equipos también concluyeron la puesta en servicio con éxito. “Sin duda, es la primera misión en la que todos los instrumentos se han puesto en servicio desde casa”, señala David Berghmans, del Real Observatorio de Bélgica en Bruselas y principal investigador de la Cámara de Imagen del Ultravioleta Extremo (EUI).

No solo han hecho su trabajo, también han compensado el tiempo perdido y han logrado completar la puesta en servicio en el plazo inicial. “Incluso en condiciones normales estaría muy contento con lo que hemos logrado”, añade Daniel Müller, científico del proyecto Solar Orbiter de la ESA. “Nunca pensé que casi todo funcionaría sin problemas desde el principio”.     

Esto da cuenta de los conocimientos expertos empleados en la fabricación de la nave por parte del contratista principal, Airbus D&S (Reino Unido), y en la de sus instrumentos por parte de los distintos equipos. El 25 de junio, la junta de revisión de Solar Orbiter refrendó este logro al declarar el éxito en la revisión de los resultados de la puesta en servicio de la misión.

Para César García Marirrodriga, responsable del proyecto Solar Orbiter de la ESA, fue un momento clave porque, una vez superada la puesta en servicio, termina su trabajo y da paso al responsable de operaciones de la misión. “Estoy muy contento de cederle el testigo porque sé que vamos en la dirección correcta”, apunta.

Y para Daniel también es un hito importante porque ahora la misión está lista para hacer ciencia. “En estos cuatro meses desde el lanzamiento, los diez instrumentos a bordo se han comprobado y calibrado cuidadosamente uno a uno, como si se tratara de afinar los distintos instrumentos de una orquesta. Ahora es el momento de que empiecen a tocar”.

La ventana de comprobación de detección remota que ha tenido lugar del 17 al 22 de junio ha sido la primera oportunidad para ver funcionar juntos todos los instrumentos. En los próximos días se terminarán de recibir los registros de la nave, que en estos momentos se encuentra a más de 160 millones de kilómetros de nosotros.

“Estamos deseando disfrutar de este primer ‘concierto’. Por primera vez podremos combinar las imágenes de todos nuestros telescopios y ver cómo recaban datos complementarios de distintas partes del Sol, incluida la superficie; la atmósfera exterior, o corona, y la heliosfera más amplia que lo rodea. Ese es el fin con el que se construyó la misión”, dice Daniel. Estas primeras imágenes se publicarán a mediados de julio.

Cien días de datos

El equipo a cargo del magnetómetro de Solar Orbiter celebra una reunión de Zoom mientras lleva a cabo experimentos con el instrumento en mitad del confinamiento por la COVID-19
El equipo a cargo del magnetómetro de Solar Orbiter celebra una reunión de Zoom mientras lleva a cabo experimentos con el instrumento en mitad del confinamiento por la COVID-19

Otros instrumentos también están recopilando datos ya. Es el caso del magnetómetro (MAG), que se encendió por primera vez un día después del lanzamiento. “Tenemos casi cien días de datos de la puesta en servicio, y son unos datos fabulosos”, afirma Helen O’Brien, del Imperial College e ingeniera jefe del MAG.

MAG se conectó pronto, por lo que pudo efectuar lecturas mientras se alejaba de la nave a medida que se desplegaba el brazo robótico. “El instrumento se comportó de maravilla. Fue fantástico ver el debilitamiento del campo al alejarnos de la nave”, añade Helen.

Los datos permitirán al equipo entender el campo magnético que genera la propia nave para poder eliminarlo de los datos científicos y dejar únicamente el campo magnético que llega al espacio desde el Sol. Y ya hay un montón de datos: el equipo dispone de más de 2.000 millones de mediciones científicas para analizar. “Los datos son espectaculares, muy, muy buenos, así que estamos encantados”, dice Tim Horbury, del Imperial College (Reino Unido) e investigador principal del instrumento.

La misión, entretanto, continúa su viaje rumbo al Sol. Durante la actual fase de crucero, los instrumentos in situ recogerán datos científicos del entorno alrededor de la nave, mientras que los equipos de la misión seguirán ajustando los instrumentos de detección remota en preparación para las operaciones científicas cerca del Sol. Esta fase de crucero se prolongará hasta noviembre de 2021, cuando Solar Orbiter comenzará la fase científica.

 

[NOTA PARA LOS EDITORES]
Solar Orbiter es una misión liderada por la ESA con fuerte participación de la NASA. Doce Estados miembros de la ESA, incluidos Reino Unido, Bélgica, Alemania, Francia, Italia, España, República Checa, Suiza, Polonia, Suecia, Austria y Noruega, participan en la misión. El contratista principal es Airbus Defence and Space en Stevenage (Reino Unido). Se trata de la primera misión de clase intermedia del programa Cosmic Vision 2015-2025, el actual ciclo de planificación para las misiones científicas de la ESA. El coste total de la misión está estimado en 1.500 millones de euros, incluyendo la fabricación y el desarrollo de la nave y la carga útil, los servicios de lanzamiento por parte de la NASA y las operaciones de vuelo durante la vida útil nominal y ampliada de diez años.

Para más información:

ESA Media Relations
Correo electrónico: media@esa.int

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