Solar Orbiter regresa a la Tierra para un sobrevuelo antes de comenzar su principal misión científica para explorar el Sol y su conexión con el «clima espacial». Durante el sobrevuelo, Solar Orbiter debe atravesar las nubes de desechos espaciales que rodean nuestro planeta, haciendo de esta maniobra el sobrevuelo más arriesgado hasta ahora para una misión científica.
El sobrevuelo de la Tierra de Solar Orbiter tendrá lugar el próximo domingo. Ese día, la nave espacial estará en su aproximación más cercana, a solo 460 kilómetros sobre el norte de África y las Islas Canarias. Esto es casi tan cercano como la órbita de la Estación Espacial Internacional (ISS).
La maniobra es esencial para disminuir la energía de la nave espacial y alinearla para su próximo paso cerca del Sol, pero conlleva un riesgo. La nave espacial debe atravesar dos regiones orbitales, cada una de las cuales está poblada de desechos espaciales.
El primero es el anillo geoestacionario de satélites a 36.000 kilómetros y el segundo es la colección de órbitas terrestres bajas, a unos 400 kilómetros. Como resultado, existe un pequeño riesgo de colisión. El equipo de operaciones de Solar Orbiter está monitorizando la situación muy de cerca y alterará la trayectoria de la nave espacial si parece estar en peligro.
En el lado positivo, el sobrevuelo ofrece una oportunidad única para estudiar el campo magnético de la Tierra. Este es un tema de gran interés porque el campo magnético es la interfaz de nuestra atmósfera con el viento solar, el constante «viento» de partículas emitidas por el Sol. Las partículas del viento solar no solo pueden penetrar el campo magnético y provocar la aurora en nuestros cielos, sino que los átomos de nuestra atmósfera también pueden perderse en el espacio.
Los detalles de estas interacciones están siendo estudiados por dos misiones de la ESA: los cuatro satélites de Cluster a 60.000 kilómetros de altitud y las tres naves espaciales de Swarm, a 400 kilómetros. Se necesitan varias naves espaciales para romper la llamada ambigüedad espacio-temporal. Este es el nombre que se le da a la incertidumbre sobre si se ha producido un cambio porque una nave espacial ha volado a una región diferente con diferentes condiciones (un cambio en el espacio) o está volando a través de una región que cambia sus condiciones (un cambio en el tiempo).
El sobrevuelo de Solar Orbiter ofrece una oportunidad única para tomar aún más datos. Se introducirá en el campo magnético de la Tierra desde más allá de la órbita de Clusters, se acercará a la órbita de Swarm en la aproximación más cercana y luego volará de regreso. Esto proporcionará aún más puntos de datos desde los cuales reconstruir la condición y el comportamiento del campo magnético de la Tierra durante el sobrevuelo.
«Este sobrevuelo es emocionante: ver lo que Solar Orbiter ve en nuestra parte del espacio y cómo se compara con lo que estamos viendo y si hay sorpresas, ¿cuáles son?» dice Anja Strømme, directora de la misión Swarm.
Fase de crucero completa
El sobrevuelo marca un hito importante para Solar Orbiter. Desde su lanzamiento en febrero de 2020 hasta julio de ese año, la nave espacial estuvo en su fase de puesta en servicio, durante la cual los científicos e ingenieros probaron la nave espacial y sus instrumentos. Desde julio de 2020 hasta ahora, Solar Orbiter ha estado en la fase de crucero. Durante este tiempo, los instrumentos in situ han estado tomando medidas del viento solar y otras condiciones alrededor de la nave espacial, mientras que los instrumentos de detección remota diseñados para mirar al Sol han estado en su modo extendido de calibración y caracterización.
A pesar de que Solar Orbiter aún no está en modo de ciencia completa, se ha producido mucha ciencia. “Científicamente, esto superó nuestras expectativas por un amplio margen”, dice Daniel Müller, científico del proyecto Solar Orbiter. Explica que una actualización de la red de estaciones terrestres de la ESA permitió a Solar Orbiter enviar más datos de los esperados a la Tierra y los científicos de la misión se han aprovechado rápidamente. Más de 50 artículos que detallan los resultados científicos de la fase de crucero de Solar Orbiter serán publicados en diciembre por la revista Astronomy & Astrophysics.
Sin embargo, ahora es el momento de comenzar a operar los dos conjuntos de instrumentos juntos a medida que la misión pasa a la fase científica principal, y la anticipación es palpable. En marzo, Solar Orbiter hará un paso cercano al Sol, llamado perihelio. Su primer perihelio tuvo lugar en junio de 2020 y la nave espacial se acercó a 77 millones de kilómetros. Esta vez, Solar Orbiter se acercará a 50 millones de kilómetros, lo que proporcionará un impulso significativo a la ciencia que se puede hacer.
“Estará a un tercio de la distancia entre el Sol y la Tierra. Entonces, en comparación con todas las imágenes interesantes de alta resolución que ya obtuvimos, todo ahora se ampliará en un factor de dos”, dice Daniel Müller.
