La misión SOHO de observación solar de la ESA/NASA celebra un cuarto de siglo en el espacio.

Vista del Sol desde el Telescopio de Imágenes Ultravioleta Extremo en el Observatorio Solar y Heliosférico de la ESA/NASA, o SOHO. Lanzado el 2 de diciembre de 1995, SOHO ha pasado un cuarto de siglo en el espacio. Créditos: ESA / NASA.

El Observatorio Solar y Heliosférico se lanzó el 2 de diciembre de 1995. Una misión conjunta entre la Agencia Espacial Europea y la NASA; la fase operativa original de SOHO estaba programada para dos años y ahora, a través de repetidas extensiones, está celebrando un cuarto de siglo en órbita. A lo largo de los años, su conjunto de instrumentos innovadores se convirtió en una fuente de numerosos hallazgos científicos, una inspiración para misiones de seguimiento y una salida para los científicos ciudadanos. SOHO también sobrevivió dos veces cerca de la catástrofe y se ha convertido en la nave espacial de exploración solar más antigua. Lo que esta poderosa misión ha presenciado en sus 25 años, ha cambiado la forma en que la humanidad ve el Sol.

La revolución comenzó en su diseño. SOHO estaba destinado a proporcionar una visión completa del flujo de energía y material desde el Sol hacia la Tierra. Los 12 instrumentos a bordo permitieron que la nave espacial devolviera una combinación especializada de observaciones, una ventaja para los científicos solares que querían comprender cómo funcionaba nuestra estrella. En ese momento, este tipo de investigación en física básica se consideraba el objetivo principal, pero durante el último cuarto de siglo, los investigadores descubrieron que podían, de hecho, comenzar a monitorear nuestro Sol en tiempo real, estudiando e intentando predecir el clima espacial que envía a nuestro paso.

“En el momento en que se diseñó SOHO, muy poca gente hablaba o pensaba sobre el clima espacial”, dijo el científico del proyecto SOHO Bernhard Fleck de la ESA. “Pero ahora, miro las observaciones del SOHO como un radar meteorológico. Ahora es tan normal como abrir la aplicación meteorológica y comprobar cuándo va a llover”.

Esta capacidad se debe a los coronógrafos de SOHO, telescopios especializados que bloquean la cara brillante del Sol para permitir una mejor visibilidad de la tenue luz que se extiende desde la estrella. El coronógrafo espectrométrico y de gran ángulo de SOHO, conocido como LASCO, proporciona una vista de 360 ​​grados de la atmósfera alrededor del Sol.

El 2 de diciembre de 2020 marca el 25 aniversario del Observatorio Solar y Heliosférico, o SOHO, una misión conjunta de la Agencia Espacial Europea y la NASA. Desde su lanzamiento en 1995, la misión ha estado vigilando el sol. Esta vista del Sol ha sido procesada por científicos en el Laboratorio de Investigación Naval en Washington, DC, que administra el instrumento LASCO de SOHO, para fusionar las vistas de dos de los coronógrafos de LASCO: C2, que muestra imágenes más cercanas a la superficie del Sol pero tiene un campo más pequeño de vista y C3, que tiene un campo de visión más amplio. El video comienza en 1998 debido a un cambio en la forma en que se almacenaron los datos después de los primeros dos años de la misión.
Créditos: ESA / NASA / SOHO / LASCO / NRL / Brendan Gallagher.

La nueva ciencia surgió de la capacidad de LASCO para obtener imágenes de erupciones gigantes de material solar y campos magnéticos, conocidas como eyecciones de masa coronal o CME. Los investigadores finalmente pudieron ver la forma y estructura de las CME con un detalle impresionante. Cuando estas tormentas apuntan a la Tierra, pueden afectar la funcionalidad de las naves espaciales, amenazar a los astronautas en caminatas espaciales e incluso, cuando son muy intensas, impactar las redes eléctricas en el suelo.

LASCO fue especialmente útil para ver tormentas con destino a la Tierra llamadas CME de halo, llamadas así porque cuando uno ve una CME avanzando hacia nosotros en la Tierra, parece circular, rodeando al Sol, muy parecido a ver un globo inflarse al ver la parte superior del globo. Antes de SOHO, la comunidad científica debatió si era posible presenciar una CME que se acercara directamente a nosotros, pero hoy, las imágenes LASCO son la columna vertebral de los modelos de predicción del clima espacial. Se utilizan regularmente para pronosticar los impactos de los eventos meteorológicos espaciales que viajan hacia la Tierra.

“Tener un coronógrafo observando todo el Sol nos ayudó a ver las CME viniendo hacia nosotros”, dijo Terry Kucera, astrofísico del Laboratorio de Física Solar del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Eso ha sido realmente fundamental para comprender el clima espacial y permitir a los científicos estudiar cómo nos afectan las CME aquí en la Tierra”.

Más allá del monitoreo diario del clima espacial, SOHO también ha podido brindar información sobre nuestro dinámico Sol en escalas de tiempo más largas. La estrella cambia la polaridad magnética cada 22 años. También aumenta y disminuye su actividad cada 11 años.

Con 25 años en su haber, SOHO ha observado versiones completas de ambos ciclos. EIT, el telescopio de imágenes ultravioleta extremo de SOHO, capaz de observar en longitudes de onda de luz que son imposibles de ver desde el suelo ya que están bloqueadas por nuestra atmósfera, estaba preparado para verlo todo. El instrumento descubrió fenómenos solares como ondas que atraviesan la corona del Sol asociadas con las CME.

EIT fue el primer instrumento de este tipo en estar en órbita, ya que solo había volado anteriormente en vuelos cortos de cohetes. La vista continua del telescopio de estos procesos lo convirtió en una inspiración para otras misiones.

“Creo que SOHO ha demostrado el valor de los estudios de línea de base largos de los fenómenos que cambian en escalas de tiempo de dos décadas”, dijo el ex científico del proyecto de la NASA Joe Gurman. “Quizás como resultado de ese éxito, SOHO ha engendrado sucesores”.

SOHO defendió los datos de mayor resolución, inspirando propuestas para otras misiones. Las naves espaciales como el Observatorio de Dinámica Solar y el Observatorio de Relaciones Terrestres Solares deben sus impresionantes observaciones en el ultravioleta extremo a su predecesor, el EIT. Veinticinco años después del lanzamiento, la tecnología en esas misiones más nuevas se ha actualizado sustancialmente de lo que está volando en SOHO.

“Una cámara de un megapíxel en el momento del lanzamiento de SOHO era absolutamente de vanguardia”, dijo Fleck. “No se podría vender un teléfono celular ahora con una cámara de un megapíxel. Cuando se comparan los tiempos, lo más sorprendente es que todavía hacemos ciencia realmente competitiva con ese hardware antiguo”.

A pesar de que los instrumentos más nuevos tienen tecnología más avanzada, SOHO sigue siendo un tesoro inigualable de datos continuos. Hasta la fecha, seis mil publicaciones científicas han hecho uso de datos de SOHO, y la misión todavía produce casi 200 artículos al año.

Sin embargo, existía la posibilidad de que pudiéramos haber perdido esa larga línea de tiempo de datos. Todo el potencial de investigación de SOHO casi se perdió en junio de 1998. Durante una maniobra de rutina de la nave espacial, el equipo de operaciones perdió contacto con la nave espacial. Con la ayuda de un radiotelescopio en Arecibo, el equipo finalmente localizó la nave espacial. SOHO pasó de estar frío y girando por el espacio a estar despierto y productivo en noviembre del mismo año.

La buena salud de la nave solo se mantuvo durante un tiempo. Las complicaciones del evento de pérdida cercana surgieron solo unas semanas después, cuando los tres giroscopios, que ayudaron a la nave espacial a apuntar en la dirección correcta, fallaron. La nave espacial ya no estaba estabilizada. Sin desanimarse, los ingenieros de software del equipo desarrollaron un nuevo programa que estabilizaría la nave espacial sin los giroscopios. Era otra oportunidad de vida para la misión. SOHO reanudó sus operaciones normales en febrero de 1999 y se convirtió en la primera nave espacial de este tipo en funcionar sin giroscopios.

La historia de la recuperación y el legado de SOHO continúa motivando a su actual científico del proyecto estadounidense, Jack Ireland, en el vuelo espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

“Esa es una cosa sobre SOHO que debe enfatizarse: es extremadamente ambiciosa. ¿Tienes 12 instrumentos en una plataforma que está a más de un millón y medio de kilómetros de distancia, y vamos a ver todo el kit y el kaboodle del Sun? ” dijo Ireland. “Y luego decir ‘No nos vamos a rendir. Vamos a luchar por esto ‘. Eso requiere un grado de ambición que es inspirador “.

Mientras Ireland mira hacia el futuro para SOHO, ve el prolífico pasado de la misión como prueba de un futuro brillante.

“Veinticinco años deberían ser solo el comienzo. Desde un punto de vista científico, tenemos que seguir adelante, no podemos apartar la vista del sol “.

Ciencia ciudadana SOHO
Además de promover la ciencia solar, los coronógrafos LASCO de SOHO lo ayudaron a convertirse en el mayor cazador de cometas del espacio. La misión ha descubierto más de 4.000 cometas hasta la fecha, muchos de los cuales fueron encontrados por científicos ciudadanos trabajando independientemente. Comenzó con la disponibilidad de datos LASCO en línea. Durante el tiempo de SOHO en órbita, el acceso a Internet se volvió común en los hogares de todo el mundo. Esto hizo posible que cualquiera examinara cuidadosamente una imagen y pudiera detectar un cometa que se dirigía hacia el Sol. Astrónomos aficionados de todo el mundo se unieron a la búsqueda y comenzaron a enviar sus hallazgos al equipo de SOHO. Para aliviar la carga de sus bandejas de entrada, el equipo creó el Proyecto SOHO Sungrazer, donde los científicos ciudadanos podían compartir sus hallazgos. “El Proyecto Sungrazer es uno de los proyectos de ciencia ciudadana más antiguo”, dijo Karl Battams, un científico computacional que dirige el proyecto en el Laboratorio de Investigación Naval de Estados Unidos en Washington, D.C. “Los científicos ciudadanos que participan, ya sea que se den cuenta o no, están aprendiendo mucho más que simplemente cómo buscar pequeños puntos de luz en movimiento en una imagen”, continuó Battams. “Tienen que pensar en la física de la situación. Tienen que entender una imagen de coronógrafo. No les proporcionamos subconjuntos simplificados de datos científicos. Estamos diciendo “Aquí están los productos científicos. Ve a hacer algo nuevo de ciencia con eso”.