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Mirando al sol sin descanso

El satélite solar SOHO sigue en funcionamiento tras 20 años de operatividad inesperada

Nadie esperaba que llegara a ser tan viejo. Se le había dado un margen de vida entre dos y seis años, pero se empeñó en triplicar su edad y alcanzar la veintena. En este periodo de existencia, ha tenido problemas de salud y algún contratiempo, pero todo se ha ido resolviendo, sorprendentemente. Por eso, ahí sigue, cumpliendo la misión para la que fue diseñado. Hablamos de un ingenio espacial, un satélite pionero que ha supuesto un hito en el estudio del Sol, nuestra estrella. Todo un personaje, que ha revolucionado la física solar. Ésta es su historia.

El sábado 2 de diciembre de 1995, un cohete Atlas Centauro II-AS (AC-121) despegó del centro espacial de Cabo Cañaveral (Florida) con una preciada carga a bordo, el satélite SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Su misión: el estudio más profundo jamás realizado por el hombre de nuestra estrella, el Sol. Los doce sofisticados instrumentos a bordo se encargarían de ello. Tres de estos instrumentos se dedicarían al estudio de las oscilaciones solares, ondas de presión y de gravedad atrapadas dentro del Sol que se propagan desde el mismo núcleo solar hasta la superficie, permitiendo obtener información precisa de cómo es el Sol por dentro, con la determinación de parámetros físicos en función de la distancia al núcleo. Otros cinco se encargarían de estudiar la atmósfera solar desde la misma superficie hasta la corona externa, a una distancia de 30 veces el radio del Sol.

Flujos y turbulencias, temperaturas y densidades del plasma, abundancias químicas, erupciones solares, campos magnéticos, emisiones en ultravioleta, estudio de la cromosfera y de la corona solar y de su hasta ahora no comprendido calentamiento. Los cuatro últimos instrumentos tendrían como objetivo el estudio del viento solar, flujo de partículas expulsadas por el Sol a grandes velocidades y que llegan hasta nosotros produciendo, a parte de problemas en las comunicaciones, las hermosas auroras boreales. Detección de estas partículas, determinación de la masa, carga iónica, energías y el estudio del proceso de aceleración y propagación por el medio interplanetario serían sus principales tareas. En definitiva, una flota de instrumentos de la más moderna tecnología dedicados exclusivamente al estudio profundo del Sol y que abriría una nueva época en la Física Solar. Sin duda, un hecho histórico para la comunidad científica internacional.

Al cabo de unas dos horas en órbita circular alrededor de la Tierra, SOHO comenzó su viaje espacial en dirección al Sol. Siguió una órbita de transferencia, ya que su destino final no era girar en torno a nuestro planeta, sino alcanzar el llamado punto Lagrangiano L1. Éste es un lugar situado a un millón y medio de kilómetros de la Tierra en dirección al Sol y donde las fuerzas gravitatorias de nuestra estrella y de los planetas de nuestro sistema solar se anulan, creando una región en el espacio interplanetario de gravedad cero. SOHO empleó cuatro meses en llegar a su destino, unas cuatro veces la distancia de la Tierra a la Luna. En este tiempo desplegó los paneles solares y realizó todo tipo de pruebas de funcionamiento instrumental, tanto a nivel del propio satélite como de la carga científica.

SOHO fue lanzado el 2 de diciembre de 1995, un hecho histórico para la comunidad científica internacional

Alcanzó la zona de gravedad nula en abril de 1995 y apuntó directamente al centro del Sol, siendo ésta la posición operativa del satélite para poder obtener la información científica deseada durante las 24 horas del día. Uno a uno se fueron poniendo en funcionamiento todos los instrumentos hasta quedar completamente operativos y comenzar a desentrañar los secretos que guarda nuestra estrella.

Los tres radares del llamado Deep Space Network (Red del Espacio Profundo) se encargaban de hacer llegar al satélite, desde tierra, todas las instrucciones necesarias para su correcto funcionamiento y de recibir el flujo de datos que ya empezaba a enviar. Todo estaba coordinado por el personal de las agencias espaciales europea y estadounidense ESA y NASA, desde el Goddard Space Flight Center (GSFC) que la NASA tiene en Greenbelt (Maryland). También en tierra, los más de 200 científicos de los 23 institutos de investigación y universidades que participaban en el proyecto (el Instituto de Astrofísica de Canarias entre ellos, con los instrumentos GOLF y VIRGO ) empezaban a analizar los tan esperados datos después de los diez años transcurridos entre que se concibió el satélite y se hizo realidad.

SOHO estuvo aportando la más valiosa información nunca obtenida del Sol durante los siguientes casi tres años. No solo por la continuidad de 24 horas diarias, sino también por su enorme calidad al no tener delante la distorsionante atmósfera terrestre, limitación inevitable de las observaciones desde la Tierra.

La misión del satélite era el estudio más profundo jamás realizado por el hombre de nuestra estrella, el Sol

Pero el 24 de junio de 1998 sucedió algo terrible para los científicos de SOHO. Debido a una serie de fallos en cadena, SOHO empezó a girar sobre uno de sus ejes de forma descontrolada. Los datos enviados por su antena salían en direcciones distintas a la de la Tierra. Por este motivo, no recibía las instrucciones del centro de control. Sus paneles solares ya no apuntaban al Sol para la recarga continua de sus baterías. Su energía se iba acabando y, a medida que pasaban las horas, la situación se hacía más peligrosa. Todo el esfuerzo realizado por los expertos para recuperar el control del satélite fueron en vano. SOHO se estaba apagando poco a poco sin poder evitarlo. Tres días más tarde se le dio definitivamente por perdido.

La odisea de SOHO, sin embargo, no había concluido. Aunque recuperar el satélite parecía una misión imposible. Primero había que localizarlo, un cubo de poco menos de cuatro metros de lado situado a un millón y medio de kilómetros de la Tierra. Si se conseguía, habría que intentar establecer contacto telemétrico con él para cargar las baterías lo suficiente como para empezar a descongelar los previsiblemente congelados tanques de hidracina (combustible de los motopropulsores). Si se tenía suficiente éxito en este proceso, habría que apuntar el satélite al Sol para completar la carga de las baterías y proceder al descongelamiento del resto de sistemas e instrumentos.

El 24 de junio de 1998, debido a una serie de fallos en cadena, SOHO empezó a girar sobre uno de sus ejes de forma descontrolada. Tres días más tarde se le dio por perdido

Procedentes de varias partes del mundo y para aunar los esfuerzos empezaron a llegar expertos en tecnología espacial a la sede de la NASA en Maryland (GSFC). Al mismo tiempo, los tres radares de la Red del Espacio Profundo (Madrid, Goldstone y Canberra) rastreaban constantemente la zona del espacio interestelar donde se suponía que debía de encontrarse el satélite. Poco después se les unió el radiotelescopio gigante de Arecibo. Durante tres largas semanas, la búsqueda resultó infructuosa, llenando de pesimismo y desesperación incluso a los científicos más optimistas.

Entonces sucedió lo que ya nadie esperaba. Las señales enviadas por el radiotelescopio de Arecibo encontraron un objeto cuyo eco fue recibido por la estación de Goldstone el 23 de julio de 1998. Dicho objeto era del tamaño de SOHO y se encontraba en la zona donde se perdió. No cabía duda, habíamos encontrado el satélite perdido. De los datos de los radares se deducía que estaba girando a una vuelta por minuto sobre uno de sus ejes. Comenzó entonces un bombardeo de telecomandos para intentar establecer contacto con SOHO, consiguiéndose dicho contacto telemétrico el 4 de agosto de 1998. El siguiente paso crucial era descongelar la hidracina para dar movilidad al satélite y apuntarlo al Sol. Esto se consiguió en un proceso muy lento, ya que al no estar los paneles solares apuntando directamente al Sol, la carga que adquirían las baterías era muy débil. Esta poca energía se empleaba en calentar un poco la hidracina y volver a cargar las baterías durante horas antes de proceder a un nuevo calentamiento. El proceso duró un mes y medio y fue favorecido al comienzo de septiembre de 1998 al entrar en una posición de la órbita en la cual los paneles solares de SOHO empezaron a apuntar al Sol de forma más frontal.

Finalmente, SOHO pudo ser maniobrado y el 16 de septiembre de 1998 apuntó de nuevo al Sol. Comenzó entonces al encendido y puesta a punto de los doce instrumentos. A finales de octubre de 1998, SOHO estaba de nuevo operativo y, lo que es más sorprendente, los doce instrumentos no habían sufrido daños después de su involuntaria hibernación de casi cuatro meses.

En la actualidad, SOHO sigue allí arriba, maravillando a los astrofísicos solares de todo el mundo, aportando información única de nuestro astro rey, vigilando su evolución y su comportamiento diario. La vida útil estimada de SOHO era de dos años extensibles a seis. Hoy miércoles, 2 de diciembre, cumplirá 20 años, durante los cuales sólo ha tenido unas cortas vacaciones.

Antonio Jiménez Mancebo es investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) dentro del grupo de Sismología Solar y Estelar. Es co-investigador en uno de los instrumentos de la misión SOHO y ha estado involucrado en cada una de sus fases desde sus comienzos hasta la fecha.

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