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Misión científica SOLar Orbiter (SOLO)

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Misión científica Solar Orbiter (SOLO)
Misión científica Solar Orbiter (SOLO). Antena de baja ganancia
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Misión científica Solar Orbiter (SOLO). Antena de media ganancia
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La misión Solar Orbiter, desarrollada por la ESA en colaboración con la NASA, se centra en el estudio del Sol y la actividad magnética en la heliosfera, y será capaz de obtener información única que ayude a comprender el funcionamiento de esta estrella e incluso predecir su comportamiento.

Sus objetivos son determinar las propiedades, las dinámicas y las interacciones entre el plasma solar, los campos magnéticos y las partículas en la heliosfera cercana al Sol; investigar las relaciones entre la superficie solar, la corona solar y la heliosfera interior; explorar, en todas las latitudes, las energéticas, las dinámicas y  la estructura a escala fina de la atmósfera magnetizada del Sol; y probar la dinamo solar mediante la observación de los campos de altas latitudes de la estrella, su movimiento y sus olas sísmicas.

Solar Orbiter está diseñada para llevar una gran cantidad de instrumentos científicos al entorno cercano al Sol. De hecho, será el primer satélite que ofrecerá vistas cercanas de las regiones polares del Sol, que son muy difíciles de ver desde la Tierra, proporcionando imágenes desde latitudes superiores a 25 grados. Llegará a coincidir con la rotación del Sol alrededor de su eje durante varios días, lo que permitirá observar desde un mismo punto de vista la evolución de una tormenta solar durante un tiempo prolongado. También proporcionará datos del lado del Sol no visible desde la Tierra.

La fuerte radiación y las altas temperaturas a las que se expondrán los equipos han planteado numerosos desafíos técnicos y tecnológicos en el desarrollo del satélite. Los equipos situados en el exterior de la sonda: cuando el satélite se encuentre en el punto de máxima cercanía al Sol de toda su órbita, la radiación solar que soportará será de 17000 vatios por metro cuadrado y los equipos en su exterior alcanzarán temperaturas de funcionamiento del orden de 400ºC. En los puntos de la órbita de máxima lejanía del Sol, estas temperaturas serán inferiores a -100ºC. Este es el caso de las antenas de comunicaciones, cuyo subsistema es responsabilidad de SENER. Este subsistema incluye el reflector orientable de alta ganancia, la antena orientable de media ganancia y las dos antenas de baja ganancia. Para las antenas de alta y media ganancia SENER es también responsable de los mástiles de separación, los mecanismos de despliegue y apuntamiento, el hardware térmico y las electrónicas de control.

Desarrollos de SENER en Solar Orbiter

La misión al Sol de la ESA representa la mayor adjudicación en la historia de Espacio de SENER, que está trabajando paralelamente en cinco contratos diferentes: el subsistema de antenas, el subsistema de filtros pasa-muros (feed throughs), el instrumento Boom y los instrumentos científicos EDP y So-phi.

Antenas de comunicaciones

SENER es responsable de uno de los mayores contratos del satélite, el subsistema de las antenas de comunicaciones. El subsistema de antenas incluye el reflector orientable de alta ganancia, la antena orientable de media ganancia y dos de baja ganancia.

La antena de alta ganancia es la principal del satélite, empleada para la descarga de todos los datos científicos a la Tierra. La antena de media ganancia será utilizada como antena de back up. Por último, SENER suministrará las dos antenas de baja ganancia, de cobertura semi-omnidireccional, que permitirán al satélite mantener el enlace con la Tierra en aquellos casos en los que éste haya perdido su orientación y no pueda orientar ninguna de las otras antenas hacia nuestro planeta.

Subsistema Instrument Boom

SENER es responsable del subsistema Instrument Boom, que consiste en un mástil desplegable que porta cuatro instrumentos con una alta sensibilidad a los campos magnéticos y que sirve para alejarlos de las perturbaciones electromagnéticas generadas por los equipos del satélite durante su funcionamiento.

Filtros pasa-muros

SENER es también responsable del subsistema de feed throughs o filtros pasa-muros, que dotan al satélite de cubiertas protectoras (no herméticas) para los instrumentos de detección remota.

Instrumento EPD

SENER participa en dos de los instrumentos científicos embarcados. Uno de ellos es el instrumento que analiza partículas de alta energía, denominado ESPADA o EPD (Energetic and Surathermal PArticle Detector Analizer), cuya oficina de investigación principal corresponde a la Universidad de Alcalá. SENER lleva a cabo para dicha institución la ingeniería de sistemas, la garantía de calidad y el asesoramiento en la ingeniería electrónica, mecánica/térmica y en el software.

Instrumento SO-PHI

El segundo instrumento científico de Solar Orbiter en el que participa SENER es So-Phi, una cámara de altísimas prestaciones cuyo objetico es obtener imágenes de alta resolución y medidas en el disco solar (full-disk) del vector del campo magnético fotosférico y de la velocidad en la dirección de propagación (line-of-sight velocity), así como de la intensidad del continuo en el rango espectral visible. Gracias a la resolución y estabilidad de los mapas de velocidad obtenidos por So-Phi será posible investigar los fenómenos sísmicos del interior del Sol.

El instrumento So-Phi es responsabilidad del IAA (Instituto Astrofísico de Andalucía, en España), y en este proyecto SENER es responsable del apoyo a la ingeniería de sistema, de las tareas de calidad y fabricación y de las pruebas de todos los modelos de la unidad electrónica (e-nuit) y de la cámara del correlador (CTC en sus siglas en inglés).

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