Por primeira vez unha nave espacial poderá obter imaxes de lugares do astro rei nunca antes observados deste xeito: os polos norte e sur do Sol. A misión Solar Orbiter, unha colaboración entre a Axencia Espacial Europea (ESA) e a NASA terá a súa primeira oportunidade de lanzamento o 8 de febreiro de 2020 ás 05:15h (hora de Galicia).
Despegará desde desde Cabo Cañaveral, na Florida (Estados Unidos) nun foguete Atlas V. Desde alí, a nave espacial utilizará a gravidade de Venus e a Terra para saír do plano eclíptico (a franxa do espazo aliñada aproximadamente co ecuador do Sol, onde orbitan todos os planetas). Desde esa privilexiada posición poderá divisar os descoñecidos polos da nosa estrela.
“Será terra incognita“, apunta Daniel Müller, científico da ESA no Centro Europeo de Investigación e Tecnoloxía Espacial (ESTEC) de Países Baixos. “Esta é realmente ciencia exploratoria”.
“Ata agora todos os instrumentos que captaban imaxes solares estaban dentro do plano eclíptico ou moi preto del”, apunta Russell Howard, investigador do Laboratorio de Investigación Naval en Washington e investigador principal dun dos dez instrumentos do Solar Orbiter. “Agora poderemos mirar o Sol desde arriba“.
O Sol desempeña un papel central no espazo que nos rodea. O seu campo magnético esténdese alén de Plutón, trazando unha especie de “superautopista” pola que circulan partículas solares cargadas: o vento solar. Cando as ráfagas potentes de vento solar golpean a Terra, poden provocar tormentas xeomagnéticas que interferen cos nosos GPS e satélites de comunicacións, e no peor dos casos, poden poñer en perigo aos astronautas.
Para prepararse ante a chegada das tormentas solares, os científicos monitorizan o campo magnético do Sol, pero as súas técnicas funcionan mellor cunha visión directa. Canto máis inclinado é o ángulo de visión, máis ruído hai nos datos. A visión lateral que obtemos dos polos do Sol desde o plano eclíptico deixa grandes lagoas na información.
“Os polos son particularmente importantes para que podamos modelizar con maior precisión”, explica Holly Gilbert, científica da NASA no Centro de Voo Espacial Goddard. “Para prognosticar eventos do clima espacial, necesitamos un modelo bastante preciso do campo magnético global do Sol”.
A misión da Solar Orbiter
Os polos do Sol tamén poden explicar observacións centenarias. En 1843, o astrónomo alemán Samuel Heinrich Schwabe descubriu que a cantidade de manchas solares (manchas escuras na superficie do Sol que marcan fortes campos magnéticos) aumenta e diminúe nun patrón repetitivo. É o que hoxe se coñece como o ciclo solar, de aproximadamente 11 anos, no que o Sol cambia entre un máximo solar, cando as manchas solares proliferan e está activo e turbulento, e o mínimo solar, cando son menos e está máis tranquilo.
“Pero non entendemos por que son 11 anos, ou por que algúns máximos solares son máis fortes que outros“, recoñece Gilbert. Observar os campos magnéticos cambiantes dos polos podería ofrecer unha resposta.
Entre outras investigacións, a Solar Orbiter intentará indagar por que os ciclos solares duran 11 anos e as súas diferentes intensidades
A única nave anterior que sobrevoou os polos do Sol tamén foi unha empresa conxunta da ESA e a NASA. Lanzada en 1990, a sonda Ulysses fixo tres pases ao redor da nosa estrela antes do seu desmantelamento en 2009. Pero Ulysses nunca se achegou máis que a distancia da Terra ao Sol, e só levou o que se coñece como instrumentos in situ, que miden a contorna espacial inmediatamente ao redor da nave espacial.
Con todo, Solar Orbiter pasará dentro da órbita de Mercurio levando catro instrumentos in situ e seis cámaras con sensores remotos que ven o Sol de lonxe. “Imos poder mapear o que ‘tocamos’ in situ cos instrumentos e o que ‘vemos’ de forma remota cos sensores”, destaca a española Teresa Nieves-Chinchilla, científica da NASA na misión.
Logo de anos de desenvolvemento tecnolóxico, será o máis preto que algunha vez un cámara orientada ao Sol se achegue á nosa estrela. “Realmente non podes achegarte moito máis do que vai ir Solar Orbiter e aínda así mirar ao Sol”, engade Müller.
Un escudo de titanio protexerá a nave de temperaturas superiores a 480ºC
Durante os sete anos de vida útil da misión, Solar Orbiter alcanzará unha inclinación de 24 grados sobre o ecuador do Sol, aumentando a 33 grados con tres anos adicionais de operacións de misión estendida. Na aproximación máis próxima, a nave espacial pasará dentro de 40 millóns de quilómetros do Sol.
Para combater a calor, Solar Orbiter ten un escudo térmico de titanio deseñado a medida cun recubrimiento de fosfato de calcio que resiste temperaturas superiores a 480ºC, 13 veces o quecemento solar que soportan as naves que orbitan a Terra. Cinco dos instrumentos que mirarán ao Sol farano a través de pequenas fiestras abertas neste escudo térmico, e un rexistrará o vento solar desde un lado.
Solar Orbiter será a segunda misión principal da NASA ao sistema solar interno nos últimos anos, tralo lanzamento en agosto de 2018 da sonda Solar Parker. Esta xa completou catro pases próximos ao Sol e chegará a ‘só’ sete millóns de quilómetros no seu aproximación máis próxima.
As dúas naves traballarán xuntas: a medida que Parker analiza partículas solares de preto, Solar Orbiter capturará imaxes desde máis lonxe, contextualizando as observacións. As dúas tamén se aliñarán ocasionalmente para medir as mesmas liñas de campo magnético ou fluxos de vento solar en diferentes momentos. “Estamos aprendendo moito con Parker, e engadir Solar Orbiter á ecuación permitiranos aprender moitas máis cousas”, conclúe Nieves-Chinchilla.
