Misiones de India, China y Japón para estudiar el Sol

Por Daniel Marín, el 16 enero, 2021. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • China • India • Japón • Sol ✎ 20

El estudio del Sol no es solo una prioridad científica. Una actividad solar muy elevada puede tener terribles consecuencias para nuestra civilización, Carrington mediante. La NASA y la ESA han lanzado y mantienen varias misiones dedicadas al Sol, pero no son las únicas agencias espaciales interesadas en el astro rey. India, China y Japón tienen planes para lanzar en los próximos años observatorios espaciales para obtener imágenes del Sol en altas energías —ultravioleta y rayos X—, una región del espectro inaccesible desde la superficie terrestre y que resulta clave para entender los fenómenos de calentamiento de la corona solar, probablemente el mayor enigma de la física solar en la actualidad. Japón es, de las tres naciones, la que tiene más experiencia en misiones científicas para estudiar el Sol. Ya en 1981 lanzó la misión experimental Hinotori (Astro A) para observar el sol en rayos X y rayos gamma. En 1991 despegó Yohkoh (Solar A), una de los primeros observatorios espaciales que nos ofreció imágenes de rayos X del Sol en alta resolución. Por último, en 2006 despegó Hinode, un observatorio solar multiespectral altamente exitoso.

Solar-C (EUVST) (JAXA).

Japón quiere continuar con esta tradición y en 2026 planea poner en órbita el observatorio Solar C, también denominado EUVST (Extreme UltraViolet High-throughput Spectroscopic Telescope). Solar C —debido a la molesta costumbre japonesa de bautizar a sus misiones una vez lanzadas, todavía no conocemos el nombre final que tendrá este observatorio— estudiará el Sol en el ultravioleta extremo para entender los fenómenos físicos causantes del viento solar, las fulguraciones y las eyecciones de masa coronal (CME). Solar C es un observatorio relativamente pequeño, de 465 kg, pero muy avanzado. Su objetivo es determinar cuál es el mecanismo principal que provoca el calentamiento de la cromosfera y la corona. Actualmente, las dos hipótesis más populares explican el calentamiento de las capas externas del Sol mediante nanofulguraciones o mediante ondas magnéticas. Para estudiar este misterio, Solar C dispondrá de un telescopio con un espejo primario de 28 centímetros y de una instrumentación capaz de observar la región ultravioleta del espectro en dos bandas, de 17 a 22 nanometros y de 46 a 128 nanometros.

Misiones de observación del Sol japonesas (JAXA).
El Sol en rayos X visto por Hinode (JAXA).
La zona de la atmósfera solar donde se produce el calentamiento anómalo (JAXA).
Mecanismos de calentamiento de la corona solar (JAXA).

Para lograr estos objetivos es necesario observar todas las longitudes de onda emitidas por la cromosfera y la corona solar en alta resolución (0,3 segundos de arco), obtener información espectroscópica de los procesos de esta zona del Sol y determinar la evolución en tres dimensiones del campo magnético con la resolución espacial y temporal suficientes. Solar C cuenta con cooperación europea y estadounidense. La NASA contribuye con un detector ultravioleta, un telescopio guía, componentes del espectrógrafo y otros elementos con un coste total de 55 millones de dólares. Solar C será lanzado mediante un cohete Epsilon japonés a una órbita polar heliosíncrona en 2026. El proyecto original Solar C era mucho más ambicioso, con una masa de 2,3 toneladas y con otro telescopio ultravioleta de mayor tamaño, pero ha tenido que ser simplificado por problemas de sobrecoste.

Diseño original de Solar C (JAXA).
Rango de temperaturas (longitudes de onda) y escalas angulares que observará Solar C comparado con otros observatorios (JAXA).
Sensibilidad y longitudes de onda de Solar C (rojo) comparado con otras misiones (JAXA).
Instrumentos Solar C (JAXA).
Configuración al lanzamiento de Solar C (JAXA).
Diseño actual de Solar C (JAXA).

Otra potencia asiática que se suma al estudio del Sol es China. El país lanzará  en 2022 el observatorio espacial ASO-S (Advanced Space-based Solar Observatory). El satélite, de 888 kg (incluyendo 366 kg de instrumentos científicos), lleva tres instrumentos principales. El primero es un telescopio de rayos X denominado HXI (Hard X-ray Imager), que observará el disco solar en el rango de 30 a 200 kiloelectronvoltios con una resolución de 3 segundos de arco. De hecho, HXI es muy similar en prestaciones al telescopio espacial japonés Yohkoh. El siguiente es el telescopio LST (Lyman-α Solar Telescope), capaz de observar todo el disco solar en el ultravioleta —como su nombre indica, en la longitud de onda Lyman alfa— con una resolución de 1,2 segundos de arco. En realidad, el LST está formado por tres instrumentos independientes: SDI (Solar Disk Imager), el SCI (Solar Corona Imager) y el WST (White-light Solar Telescope). El SDI y el SCI deben estudiar la evolución de las eyecciones de masa coronal desde la fotosfera hasta unos pocos radios solares, además de observar las fulguraciones. El tercer instrumento es el magnetógrafo FMG (Full-disk vector MagnetoGraph).

ASO-S (Weibo).
Partes del satélite.

Como todos los observatorios espaciales de este tipo, ASO-S estudiará la relación entre el campo magnético solar, las fulguraciones y las CME. ASO-S despegará en 2022 desde Jiuquan mediante un cohete Larga Marcha CZ-2D y quedará situado en una órbita polar heliosíncrona de 720 kilómetros, a tiempo para estudiar el 25º máximo solar. El interés de ASO-S radica en que es el primer observatorio espacial chino dedicado a obtener imágenes del Sol en múltiples longitudes de onda. Para el país asiático esta misión supondrá un enorme salto adelante en su programa científico, que aspira a igualar y, con el tiempo, superar, al de sus países vecinos, especialmente Japón e India.

Características de ASO-S.
Objetivos científicos de ASO-S: 1: interacción entre las fulguraciones y las eyecciones de masa coronal; 2: relación entre las fulguraciones, las CME y el campo magnético solar; 3: estudio de la transmisión de la energía de las tormentas solares para determinar las características de su dinámica; 4: analizar las tormentas solares para elevar la preparación de China con respecto al tiempo espacial.

Pero India no se lo pondrá fácil a su eterno rival. En 2022 también debe despegar mediante un PSLV-XL el observatorio Aditiya L1. Aunque en principio se concibió como una modesta misión en órbita baja, finalmente será un gran observatorio situado en el punto de Lagrange L1 del sistema Tierra-Sol, a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta, lo que permitirá una observación continua del disco solar (recordemos que el venerable e incombustible satélite solar SOHO sigue funcionando en el punto L1). En realidad, Aditiya L1 es una especie de SOHO indio e incluye numerosos instrumentos: VELC (Visible Emission Line Coronagraph), SUIT (Solar Ultraviolet Imaging Telescope), HEL1OS (High Energy L1 Orbiting X-ray Spectrometer), ASPEX (Aditya Solar wind Particle Experiment), SoLEXS (Solar Low Energy X-ray Spectrometer) y PAPA (Plasma Analyser Package for Aditya). Todos estos instrumentos observarán el Sol en el visible, ultravioleta y rayos X.

Observatorio Aditiya L1 y sus instrumentos (ISRO).
Campo de visión de los instrumentos de Aditiya L1 (ISRO).
Instrumentos de Aditiya L1 (ISRO).
Instrumentos de Aditiya L1 (ISRO).

Estos observatorios asiáticos complementarán a misiones como la Solar Parker Probe de la NASA o Solar Orbiter de la ESA con el fin de aumentar nuestra comprensión de la estrella más cercana. Sin duda, pocos objetivos hay más interesantes.

Referencias:

  • https://www.researchgate.net/publication/337296384_Advanced_Space-based_Solar_Observatory_ASO-S_an_overview
  • https://solar-c.nao.ac.jp/en/science.html
  • https://www.nasa.gov/press-release/nasa-approves-heliophysics-missions-to-explore-sun-earth-s-aurora
  • http://www2.mps.mpg.de/dokumente/publikationen/solanki/c257.pdf
  • http://repository.iucaa.in:8080/jspui/bitstream/11007/2780/1/Aditya-talk-11Nov14.pdf


20 Comentarios

  1. Pues me alegro por India, sobre todo, dados los relativamente modestos presupuestos que maneja. A ver si tienen suerte. Japón y China lo tienen más fácil, tsnto por medios como por experiencia.

  2. Gran artículo espero que sean exitosas todas las misiones

    Ot al parecer el SLS solo pudo mantener el motor prendido un minuto de los ocho de la prueba y debio ser apagado

    1. Fort Aditya, donde los casacas rojas británicos se defendieron de la brutal revuelta de los hindúes del rajá de blutuchistán.
      No me digas que el acrónimo HEL1OS no es una pasada…

      1. No habías presumido tanto conocimiento de historia, Pochimax! Yo no sabía de esa revuelta. Tienes alguna página? O me recomiendas algún podcast de historia?

  3. Gran trabajo. Muchas gracias por ofrecérnolos grátis.

    La previsión del comportamiento del Sol y sus ciclos de manchas es aún muy poco eficaz, según lo que escuché en el último podcast de Coffee Break. Como dependemos totalmente del Sol, quizá no habrá misiones espaciales con más sentido práctico que las que se dediquen a su estudio. Así que aún me parecen pocas las que hay.

    Hace mucho que sospecho que los ciclos solares de 11 años pueden tener relación, por pequeñas fuerzas de marea, con el periodo de casi 12 años de la órbita de Júpiter, en combinación con el de las órbitas de otros planetas. Después de todo, el Sol está hecho de plasma que se puede mover y deformar con facilidad en respuesta a pequeñas fuerzas, como una vela ante una ligera brisa o la cercanía de una carga eléctrica.
    No soy el único que lo sospecha. Hace poco leí una noticia sobre que unos científicos habían calculado que hay sincronismo de los ciclos solares con las órbitas de Júpiter, Venus y, creo recordar, la Tierra.

    1. Yo también agradezco el gran trabajo y generosidad de Daniel. Fantástico artículo sobre un tipo de sondas y telescopios que suele ser bastante arisco de tratar.
      Es buena idea seguir estudiando el Sol y cómo nos afecta aquí en la Tierra y en el espacio cercano. Después de la Tierra, el Sol es el objeto del sistema solar que más sondas y telescopios tiene destinado a su estudio, con muchísima diferencia, además. El que todas las agencias decidan aportar su granito de arena debe darnos cierta confianza. Además, tenemos la suerte de que muchas de las sondas que hemos lanzado para hacer heliofísica son poco menos que inmortales, así que los astrofísicos no pueden quejarse de falta de datos.

      1. Quizá es que además de datos hace falta dar con modelos acertados que relacionen mejor los datos. Por ejemplo, teniendo en cuenta no sólo los datos del Sol, sino del conjunto del sistema solar.

    2. Sí provoca cierta frustración no poder acceder a estos temas en revistas como Sciam/investigación y ciencia, Le recherche, muy interesante, etc. En las últimas décadas no las sigo, pero eran alimento para idear el futuro y comprender mejor la naturaleza de las cosas.

  4. Estupendo artículo Daniel, gracias, como dice Pochi, son temas «ariscos» de tratar y nos los sirves en bandeja para poder tener una idea global de temas que no son demasiados conocidos.
    Me gustaría saber si alguna universidad española tiene algún tipo de colaboración con alguno de estos proyectos.
    Años atrás tuve ocasión de poner mi granito de arena en calibración de GPS a través de la Politécnica de Cataluña, supongo que estos o alguna entidad mas estén trabajando en colaboraciones actualmente.
    Gracias por ponerme al día.

  5. Perdonen mi inoracia pero no tenía china el projeto de lanzar la sonda spod -creo que se llamaba – una sonda que llegaría al sol con una assitentencia gravitacional con Júpiter y se situaria en órbita polar y se lanzaría con un cz5 dijo Porque no e sabido nada de ese projeto desde hace mucho tiempo 🤨

    1. Con el enfermizo temor de fallar que tienen las empresas old space, el aborto debe haber sido conmocionante. Ahora mismo deben estar mas ocupados buscando responsables que solucionando el problema.

    2. 🙈🙉🙊

      🎈 + 📍 = 🎆

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      👍 Cotización Starship: 📈 🍀

      👎 Cotización SLS: 📉 💀

      SLS: 🚂
      Starship: 🚅

      SpaceX: 🎓
      Boeing: 🎩

      SpaceX 🎭 Boeing

  6. Gracias Daniel. Cinco a por el Sol. … Y Rusia?

    Por cierto eso de las órbitas Heliocentricas polares necesita alguna explicación para poco-iniciados. Como hacen para sincronizarse y si se afectan o no, por el achatamiento de los polos? Sufren algún efecto MASCON o antiMASCON que no ocurra en otro tipo de órbitas?

    Algún comentarista me podra aclarar estas dudas ya que el “Box” estará

    PD : .. s0l … debe de ser una clave. Como el km 0 de la puerta del mismo nombre. Madrid. De donde parten todas las vías radiales. Las de Canarias creo que no. (Jaja)

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Por Daniel Marín, publicado el 16 enero, 2021
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