Explicado: Ojos en el Sol, cómo ISRO se está preparando para su próximo salto gigante en el espacio

Explicado: La ISRO se está preparando para enviar su primera expedición científica para estudiar el Sol. Con el nombre de Aditya-L1, la misión, que se espera que se lance a principios del próximo año, observará el Sol desde una distancia cercana.

Una ilustración de la sonda solar Parker acercándose al sol. (Fuente: NASA / Johns Hopkins APL)

A principios de este mes, se publicaron 47 nuevos artículos en un suplemento especial de The Astrophysical Journal, analizando datos de los primeros tres sobrevuelos del Sonda solar Parker , La misión histórica de la NASA al Sol. La sonda, lanzada el 12 de agosto de 2018, completó su cuarto acercamiento cercano, llamado perihelio, el 29 de enero, pasando a una velocidad de aproximadamente 3,93 lakh km / h, a una distancia de solo 18,6 millones de kilómetros de la superficie del Sol.

Entonces, ¿por qué todo esto es emocionante para India?

Junto con otra misión a la Luna, prevista para el próximo año, y el primer vuelo espacial tripulado para 2022, la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) también se está preparando para enviar su primera expedición científica para estudiar el Sol. Llamada Aditya-L1, la misión, que se espera que se lance a principios del próximo año, observará el Sol desde una distancia cercana e intentará obtener información sobre su atmósfera y campo magnético.

ISRO clasifica Aditya L1 como un satélite de clase de 400 kg, que se lanzará utilizando el vehículo de lanzamiento de satélite polar (PSLV) en configuración XL. El observatorio espacial tendrá siete cargas útiles (instrumentos) a bordo para estudiar la corona solar, las emisiones solares, los vientos y llamaradas solares y las eyecciones de masa coronal (CME), y realizará imágenes del Sol las 24 horas del día.

La misión se llevará a cabo en colaboración entre varios laboratorios de ISRO, junto con instituciones como el Instituto Indio de Astrofísica (IIA), Bengaluru, el Centro Interuniversitario de Astronomía y Astrofísica (IUCAA), Pune y el Instituto Indio de Ciencia, Educación e Investigación. (IISER), Calcuta. Aditya L1 será la segunda misión astronómica espacial de ISRO después de AstroSat, que se lanzó en septiembre de 2015.

Lo que hace que una misión solar sea un desafío es la distancia del Sol a la Tierra (alrededor de 149 millones de km en promedio, en comparación con los únicos 3,84 lakh km hasta la Luna) y, lo que es más importante, las temperaturas y radiaciones supercalientes en la atmósfera solar.

Todas las instituciones participantes se encuentran actualmente en las etapas finales de desarrollo de sus respectivas cargas útiles. Se han construido algunas cargas útiles y están en la fase de prueba con cada componente siendo verificado y calibrado. Algunas cargas útiles se encuentran en la etapa de integración de componentes individuales.

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Pero, ¿por qué es importante estudiar el Sol?

Cada planeta, incluida la Tierra y los exoplanetas más allá del Sistema Solar, evoluciona, y esta evolución está gobernada por su estrella madre. El clima y el medio ambiente solar, que está determinado por los procesos que tienen lugar dentro y alrededor del sol, afecta el clima de todo el sistema. Las variaciones en este clima pueden cambiar las órbitas de los satélites o acortar su vida, interferir o dañar la electrónica a bordo y causar cortes de energía y otras perturbaciones en la Tierra. El conocimiento de los eventos solares es clave para comprender el clima espacial.

Para conocer y rastrear las tormentas dirigidas a la Tierra, y para predecir su impacto, se necesitan observaciones solares continuas. Cada tormenta que emerge del Sol y se dirige hacia la Tierra pasa a través de L1, y un satélite colocado en la órbita de halo alrededor de L1 del sistema Sol-Tierra tiene la mayor ventaja de ver continuamente el Sol sin ninguna ocultación / eclipses, dice ISRO en su sitio web.

L1 se refiere al punto 1 de Lagrange / Lagrange, uno de los cinco puntos en el plano orbital del sistema Tierra-Sol. Los puntos de Lagrange, que llevan el nombre del matemático italo-francés Josephy-Louis Lagrange, son posiciones en el espacio donde las fuerzas gravitacionales de un sistema de dos cuerpos (como el Sol y la Tierra) producen regiones mejoradas de atracción y repulsión. Estos pueden ser utilizados por naves espaciales para reducir el consumo de combustible necesario para permanecer en posición. El punto L1 alberga el Satélite del Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO), un proyecto de colaboración internacional de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA).

El cohete United Launch Alliance Delta IV Heavy con la sonda solar Parker a bordo se ve en esta imagen del 10 de agosto de 2018. (Fuente: NASA / Bill Ingalls).

El punto L1 está a aproximadamente 1,5 millones de km de la Tierra, o aproximadamente una centésima parte del camino hacia el Sol. Aditya L1 realizará observaciones continuas mirando directamente al Sol. Sonda solar Parker de la NASA ya se ha acercado mucho más - pero mirará lejos del sol. La primera sonda solar Helios 2, una empresa conjunta entre la NASA y la agencia espacial de la antigua Alemania Occidental, se acercó a 43 millones de kilómetros de la superficie del Sol en 1976.

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¿A qué tipo de calor se enfrentará Aditya L1?

El sobrevuelo de la sonda Parker Solar Probe el 29 de enero fue lo más cerca que la nave espacial se ha acercado al Sol en su viaje planeado de siete años hasta ahora. Las estimaciones de modelos informáticos muestran que la temperatura en el lado que mira al Sol del escudo térmico de la sonda, el Sistema de Protección Térmica, alcanzó los 612 grados Celsius, incluso cuando la nave espacial y los instrumentos detrás del escudo se mantuvieron a unos 30 ° C, dijo la NASA. Durante los tres perihelios más cercanos de la nave espacial en 2024-25, el TPS verá temperaturas de alrededor de 1370 ° C.

Aditya L1 permanecerá mucho más lejos y no se espera que el calor sea una preocupación importante para los instrumentos a bordo. Pero existen otros desafíos.

Muchos de los instrumentos y sus componentes para esta misión se están fabricando por primera vez en el país, lo que representa tanto un desafío como una oportunidad para las comunidades científica, de ingeniería y espacial de la India. Uno de esos componentes son los espejos altamente pulidos que se montarían en el telescopio espacial.

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Debido a los riesgos involucrados, las cargas útiles en misiones ISRO anteriores han permanecido en gran parte estacionarias en el espacio; sin embargo, Aditya L1 tendrá algunos componentes móviles, dijeron los científicos. Por ejemplo, el diseño de la nave espacial permite múltiples operaciones de la ventana frontal del telescopio, lo que significa que la ventana se puede abrir o cerrar según sea necesario.

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