Un instrumento construido por Imperial estudiará el campo magnético del sol a bordo de la nave espacial Solar Orbiter después de su lanzamiento a principios de 2020.

Orbitador solar, una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA), estudiará el sol con un detalle sin precedentes desde solo 50 millones de kilómetros de distancia, dentro de la órbita de Mercurio. La nave espacial se lanzará en febrero de 2020 con un conjunto de diez instrumentos, uno de los cuales está construido y dirigido por científicos imperiales.

El profesor Tim Horbury es el investigador principal del magnetómetro (MAG) y Helen O "Brien es la ingeniera principal. Ambos pertenecen al Departamento de Física de Imperial, que alberga a varios miembros del equipo MAG, que también tiene miembros de toda Europa y Estados Unidos.

Después de meses de pruebas exhaustivas para asegurarse de que la nave espacial y los instrumentos estén listos para el vuelo, el equipo ahora espera el lanzamiento desde Cabo Cañaveral de la NASA en Florida.

El profesor Horbury dijo:"Después de todos estos años trabajando en Solar Orbiter, Es muy emocionante estar a solo cinco meses del lanzamiento. Deberíamos empezar a recuperar las medidas muy rápidamente del instrumento; No dejaré de preocuparme hasta que veamos los datos reales en vuelo, pero este es un paso realmente importante en el camino.

"Solar Orbiter va a hacer una gran ciencia para ayudarnos a comprender cómo funciona el sol y cómo afecta a todas nuestras vidas, y hay una comunidad de científicos, en Imperial, en otras partes del Reino Unido, y alrededor del mundo, que están ansiosos por tener en sus manos nuestras medidas ".

Midiendo el sol

El instrumento MAG medirá el campo magnético del sol en el espacio interplanetario. Este campo se genera debajo de la superficie de la estrella a medida que gira de manera similar a la de la Tierra, pero es mucho más cambiante.

El campo magnético del sol se lleva al espacio interplanetario mediante un flujo de partículas llamado viento solar. Cuando este campo magnético llega cerca de la Tierra, puede interactuar con el nuestro para producir clima espacial, que pueden interrumpir las redes eléctricas y afectar a los satélites. Solar Orbiter estudiará la ciencia detrás de estos importantes eventos.

En su superficie, el campo magnético del sol es aproximadamente el doble que el de la Tierra, pero en el espacio profundo es decenas de miles de veces más pequeño, entonces MAG debe ser increíblemente sensible. Esto también significa la propia nave espacial, y todos sus demás instrumentos, no deben producir campos magnéticos significativos por sí mismos para no interferir con el campo magnético interplanetario.

Pruebas rigurosas

Toda la nave espacial Solar Orbiter, con todos sus instrumentos a bordo, se sometió a un riguroso conjunto de pruebas de campo magnético este verano, demostrando que es lo suficientemente 'limpio' magnéticamente como para permitir que MAG haga su trabajo una vez en órbita.

La nave espacial se colocó en una instalación única en un bosque al sur de Munich para evitar la interferencia con los campos magnéticos generados por humanos.

La instalación consta completamente de materiales no magnéticos como la madera y contiene doce bobinas de 15 metros, casi tan grandes como el edificio, que crean un entorno magnético constante que cancela el propio campo magnético de la Tierra. simulando las condiciones del espacio exterior.

La prueba primero caracterizó el comportamiento magnético de la nave espacial sin energía, para asegurarse de que el campo magnético de Solar Orbiter sea lo suficientemente bajo como para que el instrumento MAG pueda operar en su rango más sensible.

Las pruebas posteriores utilizaron corriente eléctrica para alimentar la nave espacial y medir posibles variaciones en el campo magnético de la nave espacial durante operaciones específicas. por ejemplo con corrientes extra generadas por los motores o por elementos móviles, incluidos los filtros ópticos intercambiables que utilizan las cámaras a bordo para tomar imágenes del sol.

Enorme cantidad de trabajo

El análisis de las pruebas magnéticas indica que los requisitos de la misión estaban en gran parte dentro de los límites de la instalación de pruebas. Después del lanzamiento, en el entorno aún más silencioso del espacio, Otras mediciones complementarán los resultados de estas pruebas para caracterizar completamente las propiedades magnéticas de la nave espacial.

El profesor Horbury agregó:"Es vital que nuestro instrumento pueda medir los diminutos campos magnéticos en el espacio, así que fue un gran alivio poder finalmente ver las mediciones que confirman que el campo magnético de la nave espacial es pequeño y agradable.

"Estamos agradecidos por la enorme cantidad de trabajo que han realizado todos en la Agencia Espacial Europea, Aerobús, y todos los equipos de instrumentos para que esto sea posible ".