Postales desde el otro lado del Sol

Las sondas gemelas STEREO fueron lanzadas en octubre de 2006 con una misión fascinante como objetivo: observar toda la superficie del Sol. No es algo en lo que pensemos muy a menudo, pero desde la Tierra sólo podemos ver en un momento dado un hemisferio del astro rey. Teniendo en cuenta lo importante que es nuestra estrella para el estudio del clima terrestre y de cara a la prevención de los efectos de las tormentas solares, eso no basta. Necesitamos un forma que nos permita contemplar el Sol entero con el fin de comprender mejor los secretos de su actividad. Ya teníamos satélites como el SOHO, situado en el punto de Lagrange L1 del sistema Tierra-Sol, donde es capaz de observar nuestra estrella constantemente. Pero para verlo en su plenitud necesitamos naves situadas lejos de la Tierra, y ahí es donde entra en juego el programa STEREO.

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El Sol visto en cuatro longitudes de onda del ultravioleta extremo por el instrumento SECCHI/Extreme Ultraviolet Imaging Telescope de una de las STEREO (NASA).

Los observatorios STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory) fueron situados en una órbita solar, pero ligeramente distinta una de la otra. La órbita de STEREO-A (‘Ahead’) se halla ligeramente por dentro de la órbita de la Tierra, por lo que el satélite se mueve más rápido que nuestro planeta (su ‘año’ es de 346 días), alejándose poco a poco. Por su parte, STEREO-B (‘Behind’) se situó en una órbita más alejada y el resultado es que también se aleja de la Tierra, pero en dirección contraria. Ambos observatorios se mueven unos 22º al año, por lo que el 6 de febrero de 2011 las dos naves alcanzaron una posición en sus órbitas situada a 90º de nuestro planeta. Ese día, la humanidad pudo ver por primera vez toda la superficie solar en tiempo real.

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Órbitas de STEREO-A y STEREO-B (NASA).
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Posición actual de las STEREO (NASA).
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Toda la superficie solar vista por STEREO (NASA).

No obstante, las naves STEREO siguen alejándose de la Tierra en sus órbitas y a principios del próximo año pasarán detrás del Sol vistas desde nuestro planeta. Lógicamente, durante esta fase -que en astronomía se conoce como conjunción superior- las sondas no podrán enviar datos a la Tierra al bloquear el Sol la línea de visión con los vehículos. STEREO-B estará en conjunción superior del 22 de enero al 23 de marzo de 2015, mientras que STEREO-A hará lo propio desde el 24 de marzo al 7 de julio del próximo año. De esta forma, al menos una de las dos naves estará operativa durante la conjunción.

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Observatorio solar STEREO-B (NASA).

Pero antes el control de Tierra debe prepararse para esta nueva fase. El problema es la antena de comunicaciones que apunta hacia nuestro planeta. A medida que se aproxima la conjunción, está antena también apuntará directamente al Sol, aumentando por tanto su temperatura por encima de lo recomendable. Las STEREO pueden comunicarse con la Tierra aunque sus antenas de alta ganancia no apunten directamente a la Tierra, pero en ese caso la señal será mucho más débil. Durante este periodo la cantidad de datos que proporcionarán las sondas será por tanto significativamente menor. STEREO-A comenzará a mover su antena con respecto al Sol el próximo 20 de agosto, mientras que STEREO-B lo hará el 1 de diciembre. La mayor parte de datos sobre el Sol obtenidos durante esta fase serán grabados a bordo y transmitidos a la Tierra a comienzos de 2016, después de que las sonda hayan pasado tras el Sol. Después de la conjunción, las naves intercambiarán sus respectivas posiciones y STEREO-A pasará a ser el miembro situado por detrás de la Tierra y viceversa (probablemente haya que cambiar sus nombres para evitar confusiones).

La misión original de STEREO era de dos años, así que en cierto modo somos afortunados al tener estos problemillas de comunicaciones. Actualmente las sondas STEREO forman parte de una pequeña flotilla de satélites exploradores del Sol formada por los observatorios IRIS, SDO, Hinode, RHESSI, Cluster, ACE, SOHO y Wind. Pero sólo STEREO nos ha mostrado un Sol en tres dimensiones.

Vídeo sobre la conjunción superior de STEREO:

Más info:


11 Comentarios

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Jaime JohanJaime Johan

Es un deleite leer tus artículos a diario , gracias por acercarnos toda la información que publicas :) , saludos desde Cali – Colombia

TheGeochemistTheGeochemist

Daniel y no sería posible poner sendos satelites en L4 y L5 para tener comunicaciones permanentes

PelauPelau

Vaya, mientras leía el primer párrafo imaginé que las sondas estarían algo así como en las “antípodas” de L4 y L5 para de ese modo tener una cobertura completa del Sol… y en riguroso tiempo real, sin momentos “ciegos”.

¿Ese tipo de órbita es demasiado inestable, o el vil metal está haciendo de las suyas como de costumbre? :)

AntonioAntonio

En realidad harían falta tres sondas, colocadas en L3, L4 y L5. No sé por qué no se ha hecho así. Sería lo lógico.

Daniel Marín

No es que sean órbitas especialmente inestables -que también-, es que se necesita mucha Delta-V para situarlas en una órbita de halo en los puntos de Lagrange. Se puede hacer, pero no compensa porque L4 y L5 están a 60º con respecto a la Tierra y necesitamos como mínimo que las STEREO estén a 90º para ver toda la ‘cara oculta’ del Sol.

TxemaryTxemary

Hablo un poco por hablar, que mis conocimientos en órbitas son bastante escasos, pero creo que esas órbitas requieren mucho delta de V, es decir, combustible (o mucho tiempo y maniobras), es decir un lanzador más potente para ser lanzadas, que me corrija alguien si me equivoco.

PelauPelau

Gracias por las respuestas… lástima que nadie entendió mi pregunta :)

Pido disculpas por no haber sido suficientemente claro. A ver si ahora:

Lo fundamental es que yo NO me refería a L4 y L5, pues además de los inconvenientes señalados, ya de por sí descartantes, están los enjambres troyanos, cuya densidad no será gran cosa pero ¿para qué arriesgar o al menos dificultar gratuitamente una misión por 10 años cuyo propósito no es estudiar a los asteroides troyanos?

Yo me refería a las “antípodas” de L4 y L5, o sea, los puntos de la órbita terrestre diametralmente opuestos a L4 y L5, llamémosles anti-L4 y anti-L5.

Son los dos mejores puntos de observación imaginables para esas dos sondas, pues junto con la Tierra forman un triángulo equilátero… con el Sol en el centro de dicho triángulo.

Que esos dos puntos, los mejores imaginables, estén reñidos con la física y/o la economía… ya es otro cantar, de ahí mi pregunta.

En la segunda parte de mi pregunta el término “vil metal” (A.K.A. “dinero”) da por asumido que el Delta-V necesario es prohibitivo en términos económicos. La pregunta completa plantea si también es prohibitivo en términos estrictamente físicos y/o tecnológicos.

Me explico. Algo me dice que los tíos de la NASA son más listos que yo, jeje, pero sabido es que el vil metal siempre les juega en contra, nunca disponen del presupuesto ideal.

Cuando llegué al párrafo y a las imágenes que ilustran las actuales órbitas de las STEREO no pude evitar sospechar que se tratan de órbitas “de compromiso”, es decir, lo mejorcito que el vil metal disponible pudo comprar… e incluso así fue necesario esperar ocho años (las sondas fueron lanzadas en 2006).

Eso me hizo reflexionar. Si el dinero no fuese un problema, y si el tiempo invertido en carambolas orbitales tampoco fuese un problema… ¿sería posible y/o valdría la pena colocar esas dos sondas en anti-L4 y anti-L5?

Obviamente anti-L4 y anti-L5 son inestables (más inestables que L3, el más inestable de los puntos Lagrange). El asunto es: ¿qué tan inestables son?

Es decir: para tal inestabilidad orbital, tal masa de combustible para correcciones orbitales durante 10 años, y si esa masa es mucha… la misión podría ser no ya económicamente inviable sino físicamente imposible para nuestra tecnología actual.

Ahora que he aclarado mi pregunta y todos sus matices, desde ya agradezco nuevas respuestas y opiniones. Saludos.

danieldaniel

La animación del video es “geo-heliocéntrica”, se ven moverse Mercurio y Venus pero la Tierra y el Sol mantienen su posición.

Hugo GonzálezHugo González

Fascinante !, Mientras iba leyendo el artículo yo también estaba pensado que situar las sondas en los puntos de lagrange podrían hacer el trabajo, me resultaba más lógico. Pero no caí en la cuenta de la Delta-V necesaria y de los 60° de posición con respecto a la Tierra. Es lo que nos diferencia a nosotros los neófitos de los profesionales je je. Excelente trabajo de divulgación Daniel, deberías estar en Televisión !…

Saludos.

ChemaChema

Fascinante. Estoy visualizando el sistema formado por las dos sondas y la Tierra y la escala de la escena es… Cósmica :)

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