El Solar Orbiter de la ESA cruzará las colas del cometa ATLAS durante los próximos días. Aunque la nave espacial recientemente lanzada no estaba tomando datos científicos en este momento, Los expertos de la misión han trabajado para asegurar que los cuatro instrumentos más relevantes se enciendan durante el encuentro único.

Solar Orbiter se lanzó el 10 de febrero de 2020. Desde entonces, y con la excepción de un breve cierre debido a la pandemia de coronavirus, Los científicos e ingenieros han estado llevando a cabo una serie de pruebas y rutinas de configuración conocidas como puesta en servicio.

La fecha de finalización de esta fase se fijó en el 15 de junio. para que la nave espacial pueda ser completamente funcional para su primer paso cercano del sol, o perihelio, a mediados de junio. Sin embargo, el descubrimiento del encuentro casual con el cometa hizo que las cosas fueran más urgentes.

Volar casualmente a través de la cola de un cometa es un evento raro para una misión espacial, algo que los científicos saben que ha sucedido solo seis veces antes en misiones que no perseguían específicamente cometas. Todos estos encuentros se han descubierto en los datos de la nave espacial después del evento. El próximo cruce de Solar Orbiter es el primero en ser predicho de antemano.

Geraint Jones, del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de UCL, lo notó, REINO UNIDO, quien tiene una historia de 20 años investigando tales encuentros. Descubrió el primer cruce de cola accidental en 2000, mientras investigaba una extraña perturbación en los datos registrados por la nave espacial de estudio solar Ulysses de la ESA / NASA en 1996. Este estudio reveló que la nave había pasado por la cola del cometa Hyakutake, también conocido como "El gran cometa de 1996". Poco después del anuncio, Ulises cruzó la cola de otro cometa, y luego un tercero en 2007.

A principios de este mes, al darse cuenta de que Solar Orbiter estaría a 44 millones de kilómetros aguas abajo del cometa C / 2019 Y4 (ATLAS) en solo unas semanas, Geraint alertó de inmediato al equipo de la ESA.

Solar Orbiter está equipado con un conjunto de 10 instrumentos de detección remota e in situ para investigar el sol y el flujo de partículas cargadas que libera al espacio:el viento solar. Fortuitamente, los cuatro instrumentos in situ también son perfectos para detectar las colas del cometa porque miden las condiciones alrededor de la nave espacial, y así podrían devolver datos sobre los granos de polvo y las partículas cargadas eléctricamente emitidas por el cometa. Estas emisiones crean las dos colas del cometa:la cola de polvo que queda en la órbita del cometa y la cola de iones que apunta directamente en dirección opuesta al sol.

Solar Orbiter cruzará la cola de iones del cometa ATLAS del 31 de mayo al 1 de junio, y la cola de polvo el 6 de junio. Si la cola de iones es lo suficientemente densa, El magnetómetro de Solar Orbiter (MAG) podría detectar la variación del campo magnético interplanetario debido a su interacción con los iones en la cola del cometa, mientras que el Analizador de viento solar (SWA) podría capturar directamente algunas de las partículas de la cola.

Cuando Solar Orbiter cruza la cola de polvo, dependiendo de su densidad, que es extremadamente difícil de predecir, es posible que uno o más diminutos granos de polvo golpeen la nave espacial a velocidades de decenas de kilómetros por segundo. Si bien esto no representa un riesgo significativo para la nave espacial, los propios granos de polvo se vaporizarán con el impacto, formando pequeñas nubes de gas cargado eléctricamente, o plasma, que podría ser detectado por el instrumento Radio and Plasma Waves (RPW).

Un encuentro inesperado como este proporciona una misión con oportunidades y desafíos únicos, pero eso es bueno! Posibilidades como esta son parte de la aventura de la ciencia, "dice Günther Hasinger, Director de Ciencias de la ESA.

Uno de esos desafíos era que parecía improbable que todos los instrumentos estuvieran listos a tiempo debido a la puesta en servicio. Ahora, gracias a un esfuerzo especial de los equipos de instrumentos y del equipo de operaciones de misión de la ESA, los cuatro instrumentos in situ estarán encendidos y recopilarán datos, aunque en determinados momentos los instrumentos deberán volver a ponerse en funcionamiento para garantizar que se cumpla el plazo del 15 de junio.

"Con estas advertencias, estamos preparados para lo que tenga que decirnos el cometa ATLAS, "dice Daniel Müller, Científico del proyecto de la ESA para Solar Orbiter.

Esperar lo inesperado

Otro desafío implica el comportamiento del cometa. El cometa ATLAS fue descubierto el 28 de diciembre de 2019. Durante los próximos meses, se iluminó tanto que los astrónomos se preguntaron si sería visible a simple vista en mayo.

Desafortunadamente, a principios de abril, el cometa se fragmentó. Como resultado, su brillo también se redujo significativamente, robando a los observadores del cielo la vista. Una nueva fragmentación a mediados de mayo ha disminuido aún más el cometa, por lo que es menos probable que sea detectable por Solar Orbiter.

Aunque las posibilidades de detección se han reducido, todavía vale la pena hacer el esfuerzo, según Geraint.

"Con cada encuentro con un cometa, aprendemos más sobre estos intrigantes objetos. Si Solar Orbiter detecta la presencia del cometa ATLAS, luego aprenderemos más sobre cómo los cometas interactúan con el viento solar, y podemos comprobar por ejemplo, si nuestras expectativas de comportamiento de la cola de polvo están de acuerdo con nuestros modelos, ", explica." Todas las misiones que encuentran cometas proporcionan piezas del rompecabezas ".

Geraint es el investigador principal de la futura misión Comet Interceptor de la ESA, que consta de tres naves espaciales y está programado para su lanzamiento en 2028. Hará un sobrevuelo mucho más cercano de un cometa aún desconocido que se seleccionará entre los cometas recién descubiertos más cerca del momento del lanzamiento (o incluso después de eso).

Rozando el sol

Solar Orbiter actualmente está dando vueltas a nuestra estrella madre entre las órbitas de Venus y Mercurio, con su primer perihelio que tendrá lugar el 15 de junio, a unos 77 millones de kilómetros del sol. En los próximos años se acercará mucho más, dentro de la órbita de Mercurio, alrededor de 42 millones de kilómetros de la superficie solar. Mientras tanto, El cometa ATLAS ya está ahí, acercándose a su propio perihelio, que está previsto para el 31 de mayo, a unos 37 millones de kilómetros del sol.

"Este cruce de la cola también es emocionante porque sucederá por primera vez a distancias tan cortas del sol, con el núcleo del cometa dentro de la órbita de Mercurio, "dice Yannis Zouganelis, Científico adjunto del proyecto de la ESA para Solar Orbiter.

Comprender el entorno del polvo en la región más interna del sistema solar es uno de los objetivos científicos de Solar Orbiter.

"Los cometas cercanos al sol, como el cometa ATLAS, son fuentes de polvo en la heliosfera interior, por lo que este estudio no solo nos ayudará a comprender el cometa, sino también el ambiente polvoriento de nuestra estrella, "agrega Yannis.

Mirar un objeto helado en lugar del sol abrasador es sin duda una forma emocionante e inesperada para que Solar Orbiter comience su misión científica. pero esa es la naturaleza de la ciencia.

"El descubrimiento científico se basa en una buena planificación y la casualidad. En los tres meses transcurridos desde el lanzamiento, el equipo de Solar Orbiter ya ha demostrado que está preparado para ambos, "dice Daniel.

"Perspectivas para la detección in situ del cometa C / 2019 Y4 ATLAS por Solar Orbiter, "por G. Jones et al (2020), se publica en el Notas de investigación de la AAS .