Contribución de Imperial a la misión Solar Orbiter, que se acercará más al sol que cualquier otra cosa hasta ahora, está listo para volar después de extensas pruebas.

Solar Orbiter es una misión de la Agencia Espacial Europea que lleva diez instrumentos para medir muchas propiedades diferentes del sol y el espacio interplanetario.

A bordo de la nave espacial lanzamiento a principios de 2019, será un magnetómetro construido por un equipo del Departamento de Física de Imperial.

El magnetómetro medirá el campo magnético del sol en el espacio interplanetario, llevado por el viento solar. El viento solar es una corriente de partículas cargadas provenientes del sol que llena el sistema solar, en la que el campo magnético del sol juega un papel importante en la creación.

El investigador principal, el profesor Tim Horbury del Departamento de Física de Imperial, dijo:"Vivimos dentro de una burbuja impulsada por el sol en el espacio interestelar. La Tierra también tiene su propio campo magnético, que crea una cavidad en la burbuja solar.

"La interacción entre el viento solar y el campo magnético de la Tierra nos da la aurora, las luces del norte y del sur, pero cuando el viento solar es fuerte, también puede causar problemas a nuestra tecnología. desde las redes eléctricas hasta los satélites ".

Se cree que el campo magnético del sol se genera de manera similar al de la Tierra a medida que gira, pero es mucho más dinámico. Cada 11 años la polaridad se invierte, y este patrón está ligado al patrón de manchas solares que aparecen en la superficie del sol. Las manchas solares son eventos extremos asociados llamados llamaradas solares y eyecciones del material solar que causan serios problemas si llegan a la Tierra.

Al orbitar el sol y acercarlo a una distancia de solo 50 millones de kilómetros, dentro de la órbita de Mercurio, el planeta más cercano al sol:el magnetómetro del equipo Imperial podrá obtener información sin precedentes sobre cómo el sol genera su campo magnético y cómo esto juega un papel en el viento solar y eventos más extremos.

Sujeto sensible

El instrumento está compuesto por dos sensores alojados dentro de cúpulas metálicas; una caja negra que contiene electrónica, un procesador de computadora y una fuente de alimentación; y cables para proporcionar energía y comunicaciones a los sensores.

El magnetómetro tiene que ser extremadamente sensible para detectar el campo magnético del sol que llegará a la nave espacial. La ingeniera principal Helen O'Brien del Departamento de Física dijo:"Nuestro instrumento es tan sensible, podría medir el campo magnético de una máquina de resonancia magnética desde el otro lado de Londres.

"Esto significa, sin embargo, que tenemos que trabajar duro para aislarlo de los otros instrumentos de la nave espacial. Los objetos metálicos y los circuitos eléctricos crean pequeños campos magnéticos, por lo que tenemos requisitos realmente estrictos para el resto del proyecto, hasta los tornillos y la pintura ".

El magnetómetro también tiene que sobrevivir a algunas condiciones extremas, incluida la intensa vibración del despegue, que utilizará un cohete Atlas V de la NASA. Un modelo anterior del instrumento, que fue sometido a rigurosas pruebas diseñadas para superar las condiciones esperadas, se derrumbó bajo la tensión.

O'Brien dijo:"Montamos los sensores en un material cerámico que apenas se expande o contrae con los cambios de temperatura, de modo que su posición relativa entre sí se mantenga estable durante los cambios extremos de temperatura que experimentará la nave espacial. Sin embargo, este material es bastante frágil, y se vino abajo en la prueba de vibración ".

Engrosar el material ayudó a resolver el problema, y como resultado de pruebas rigurosas, se han realizado muchos ajustes y mejoras en el diseño. Pero ahora, el dispositivo está terminado, y está esperando en una sala limpia en Imperial antes de ser montado en la nave espacial.

Mientras tanto, el equipo está construyendo un 'repuesto de vuelo', un dispositivo idéntico en caso de que algo le suceda al original antes del lanzamiento. Cuando el instrumento está montado en la nave espacial, el equipo dará instrucciones extremadamente precisas, hasta el material del que está hecho el destornillador, y asegurándose de que no queden pequeñas virutas de metal, lo que podría alterar las mediciones.

Una vez montados todos los instrumentos, toda la nave pasará por otro aluvión de pruebas, antes de ser enviado a Cabo Cañaveral para su lanzamiento en febrero de 2019. Luego pasará dos años para llegar al sol, y otros ocho recolectando datos. Finalmente, sus paneles solares se degradarán y dejarán de producir energía, pero se desplazará alrededor del sol para siempre.