Misión PROBA-3 de creación y observación de Eclipses de Sol artificiales en el espacio

[AlbertR]

Los eclipses totales de Sol, en los que la Luna se interpone entre nuestra estrella y la Tierra, son los únicos momentos en los que es posible estudiar la interesante y misteriosa Corona Solar. Pero como sabemos, estos eclipses son escasos desde un determinado lugar en la Tierra y por lo tanto también lo son las oportunidades de observación de la corona solar desde un observatorio determinado.

Para intentar solucionar el tema se utilizan los coronógrafos que consisten en introducir una máscara que tape el Sol creando una sombra artificial en el eje óptico de un telescopio.

 

 

Los coronógrafos adolecen de dos inconvenientes:

• Para obtener buenos resultados, el tamaño de la sombra ha de ser como mínimo 1,5 veces el diámetro solar, lo que impide observar la parte más baja de la Corona, que es a priori la más interesante.
• La máscara situada en el eje óptico del telescopio genera efectos de difracción que distorsionan la imagen de la Corona.

Para solucionar ambos problemas la Agencia Espacial Europea (ESA) ha diseñado la misión de demostración PROBA-3 que consiste en situar en el espacio dos astronaves que vuelen en formación de forma autónoma, una llamada “nave ocultadora” (Occulter Spacecraft OSC) que creará mediante un disco de 1,4 m de diámetro una sombra del Sol. La otra denominada “nave coronógrafo” (Coronagraph Spacecraft CSC) se situará a 150 metros de la primera y utilizará un telescopio de 50 mm de diámetro para captar el contorno de la sombra del eclipse artificial en el que se ubica la imagen de la Corona Solar.

 

 

Con ello se evitan los efectos de difracción y se espera conseguir que la sombra pueda llegar a ser de tan solo 1,08 diámetros solares, para observar la parte baja de la Corona. Ambas naves se situarán en una órbita altamente elíptica (Highly Elliptical Orbit HEO) de 600 km de altura del perigeo y 60 mil km de altura del apogeo, con un período de revolución de 19,6 horas. (Recordad como referencia que los satélites geoestacionarios orbitan a 36 mil km de altura)

Las observaciones durarán al menos 3,5 horas por período orbital en la zona del apogeo, ya que en esa zona la velocidad orbital es la mínima y también es mínima la fuerza gravitatoria ejercida por la Tierra con lo cual, es la zona en la que es más fácil conseguir que ambas astronaves vuelen alineadas con el Sol, a una distancia entre ambas de 150 metros y con una precisión en el vuelo inferior a 1 mm.

La misión ha sido lanzada hoy 05/12/2024 a las 10:34 GMT desde la India por la ISRO, mediante un cohete PSLV-XL y tendrá una vida operativa de al menos 2 años, en los que se espera que el tiempo de observación de la Corona Solar sea superior a 1000 horas. Este es el vídeo resumen del lanzamiento:

 

Además del objetivo de estudiar la Corona Solar, esta misión se considera un proyecto de demostración de astronaves alineadas en vuelo autónomo de precisión. Los conocimientos adquiridos podrían tener aplicación futura por ejemplo:

• En el vuelo de precisión de las 3 astronaves del proyecto LISA de observación de Ondas Gravitacionales desde el espacio.
• En la posibilidad de construir un gran telescopio espacial, en el que muchas naves lleven un espejo parabólico cada una y vuelen en formación, para que el conjunto de todos los espejos tenga un foco común en el que situar los instrumentos de observación, en otra nave de la formación.

El proyecto PROBA-3 está liderado por la empresa española SENER, en su web hay información en español: Proba-3: Vuelo en formación para la observación de la corona solar liderada por Sener

 

Otros enlaces con información interesante:

• Proba-3 Frequently Asked Questions
• Proba-3 Mission

Y unos vídeos divulgativos de la ESA:

 

 

 

 

Seguiremos atentos, saludos.

 

Editado 5 de Diciembre del 2024 por AlbertR

[Adrián efe]

Muchas gracias por el post.

[Dieguito]

Que loco, yo pensaba que ese escollo tecnológico ya había sido superado hace décadas con el coronógrafo.  Nunca me percaté del asunto de la difracción.  

Gracias! 

[AlbertR]

Anteayer 14 de enero de 2025, a las 23:00 GMT, la pareja de satélites "Occulter spacecraft" y "Coronograph spacecraft" se separaron con éxito, mientras volaban a 60.000 kilómetros de altura sobre la Tierra a una velocidad de 1 km por segundo, completando con ello un paso crucial en la misión Proba-3.

 

 

Las dos astronaves de Proba-3 permanecían unidas durante las seis semanas después del lanzamiento el 5 de diciembre de 2024, realizado mediante un cohete PSLV-XL de cuatro etapas desde el Centro Espacial Satish Dhawan en Sriharikota, India.

 

El equipo de control de la misión del Centro Europeo de Educación y Seguridad Espacial de la ESA (European Space Security and Education Centre) en Redu (Bélgica) se encargó de la puesta en servicio inicial en órbita durante esta etapa. El equipo utiliza cuatro antenas terrestres ubicadas en Australia, Chile y España para comunicarse con la nave espacial.

 

Ahora las dos astronaves se irán alejando una de otra hasta unos 50 km. Durante la próxima semana, se determinarán sus posiciones relativas y luego se utilizarán sus sistemas de propulsión para detener esta deriva y devolverlas a una configuración estable y segura.

 

En su formación más precisa, prevista inicialmente para dentro de dos meses, las dos naves espaciales Proba-3 volarán a 150 metros de distancia y necesitarán mantener su posición relativa con una precisión de un milímetro durante como máximo seis horas seguidas. La distancia constante y con la orientación adecuada se mantendrá mediante un sofisticado conjunto de sistemas de propulsión y navegación que trabajarán juntos de forma autónoma a bordo de ambas naves.

 

Ahora, como siguiente paso después de la separación, el equipo de control de vuelo se asegurará de que todos los sistemas de ambas naves espaciales funcionen sin problemas, en preparación para la fase de Ciencia de la misión, que comenzará en marzo-2025.

 

Crucemos los dedos para que todo salga bien. Saludos.