El Observatorio Solar y Heliosférico ( SOHO ) es una nave espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) construida por un consorcio industrial europeo liderado por Matra Marconi Space (ahora Airbus Defence and Space ) que fue lanzada en un vehículo de lanzamiento Lockheed Martin Atlas IIAS el 2 de diciembre de 1995. , para estudiar el Sol . También ha descubierto más de 5.000 cometas . [2] Inició operaciones normales en mayo de 1996. Es un proyecto conjunto entre la Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA . SOHO era parte del Programa Internacional de Física Solar Terrestre (ISTP). Originalmente planeada como una misión de dos años, SOHO continúa operando después de más de 25 años en el espacio ; la misión se ha ampliado hasta finales de 2025, sujeta a revisión y confirmación por parte del Comité del Programa Científico de la ESA. [3]
Además de su misión científica, es una fuente principal de datos solares casi en tiempo real para la predicción del clima espacial . Junto con Wind , Advanced Composition Explorer (ACE) y Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), SOHO es una de las cuatro naves espaciales en las proximidades del punto Tierra - Sol L1 , un punto de equilibrio gravitacional situado aproximadamente a 0,99 unidades astronómicas (UA). del Sol y 0,01 AU de la Tierra. Además de sus aportes científicos, SOHO se distingue por ser la primera nave espacial estabilizada en tres ejes en utilizar sus ruedas de reacción como una especie de giroscopio virtual ; La técnica fue adoptada después de una emergencia a bordo en 1998 que casi resultó en la pérdida de la nave espacial.
Los tres principales objetivos científicos de SOHO son:
La nave espacial SOHO se encuentra en una órbita de halo alrededor del Sol – punto L1 de la Tierra , el punto entre la Tierra y el Sol donde el equilibrio de la gravedad del Sol (más grande) y la gravedad de la Tierra (más pequeña) es igual a la fuerza centrípeta necesaria para una objeto tenga el mismo período orbital en su órbita alrededor del Sol que la Tierra, con el resultado de que el objeto permanecerá en esa posición relativa.
Aunque a veces se describe como en L1, la nave espacial SOHO no está exactamente en L1 ya que esto dificultaría la comunicación debido a la interferencia de radio generada por el Sol y porque no sería una órbita estable . Más bien se encuentra en el plano (en constante movimiento) que pasa por L1 y es perpendicular a la línea que conecta el Sol y la Tierra. Permanece en este plano, trazando una órbita de halo elíptica centrada alrededor de L1. Orbita a L1 una vez cada seis meses, mientras que L1 orbita alrededor del Sol cada 12 meses, ya que está acoplado con el movimiento de la Tierra. Esto mantiene a SOHO en una buena posición para comunicarse con la Tierra en todo momento.
En funcionamiento normal, la nave espacial transmite un flujo continuo de datos de fotografías y otras mediciones a 200 kbit/s a través de la Red de estaciones terrestres de espacio profundo de la NASA. Los datos de SOHO sobre la actividad solar se utilizan para predecir los tiempos de llegada de la eyección de masa coronal (CME) a la Tierra, de modo que las redes eléctricas y los satélites puedan protegerse de sus efectos dañinos. Las CME dirigidas hacia la Tierra pueden producir tormentas geomagnéticas , que a su vez producen corrientes geomagnéticamente inducidas , creando en los casos más extremos apagones, etc.
En 2003, la ESA informó del fallo del motor paso a paso del eje Y de la antena , necesario para apuntar la antena de alta ganancia y permitir el enlace descendente de datos de alta velocidad. En ese momento, se pensó que la anomalía de la antena podría causar cortes de datos de dos a tres semanas cada tres meses. [4] Sin embargo, los ingenieros de la ESA y la NASA lograron utilizar las antenas de baja ganancia de SOHO junto con las estaciones terrestres más grandes de la Red de Espacio Profundo de la NASA de 34 m (112 pies) y 70 m (230 pies) y el uso juicioso del Grabador de Estado Sólido (SSR) de SOHO. ) para evitar la pérdida total de datos, con solo un flujo de datos ligeramente reducido cada tres meses. [5]
La secuencia de eventos de interrupción de la misión SOHO comenzó el 24 de junio de 1998, mientras el equipo SOHO realizaba una serie de calibraciones y maniobras de giroscopios de la nave espacial. Las operaciones continuaron hasta las 23:16 UTC cuando SOHO perdió su fijación con el Sol y entró en un modo de control de actitud de emergencia llamado Emergency Sun Reacquisition (ESR). El equipo SOHO intentó recuperar el observatorio, pero SOHO entró nuevamente en modo de emergencia el 25 de junio de 1998, a las 02:35 UTC. Los esfuerzos de recuperación continuaron, pero SOHO entró en modo de emergencia por última vez a las 04:38 UTC. Todo contacto con SOHO se perdió a las 04:43 UTC y había comenzado la interrupción de la misión. SOHO estaba girando, perdiendo energía eléctrica y ya no apuntaba al Sol. [6]
Inmediatamente se envió personal experto de la Agencia Espacial Europea (ESA) desde Europa a los Estados Unidos para dirigir las operaciones. [7] Pasaron los días sin contacto por parte de SOHO. El 23 de julio de 1998, el Observatorio de Arecibo y el Radar del Sistema Solar Goldstone se combinaron para localizar SOHO con radar y determinar su ubicación y actitud . SOHO estaba cerca de su posición prevista, orientado con su lado versus el panel reflector de superficie óptico frontal habitual apuntando hacia el Sol, y giraba a una revolución cada 53 segundos. Una vez que se ubicó a SOHO, se formaron planes para contactar a SOHO. El 3 de agosto, se detectó una portadora desde SOHO, la primera señal desde el 25 de junio de 1998. Después de días de cargar la batería , se hizo un intento exitoso de modular la portadora y la telemetría de enlace descendente el 8 de agosto. Después de que se descargaron las temperaturas de los instrumentos el 9 de agosto de 1998, se realizó el análisis de datos y comenzó en serio la planificación para la recuperación de SOHO. [8]
El Equipo de Recuperación comenzó asignando la energía eléctrica limitada. Después de esto, se determinó la orientación anómala de SOHO en el espacio. El descongelamiento del tanque de combustible de hidracina congelada utilizando los calentadores de control térmico de SOHO comenzó el 12 de agosto de 1998. Lo siguiente fue descongelar las tuberías y los propulsores , y SOHO fue reorientado hacia el Sol el 16 de septiembre de 1998. Después de casi una semana de actividades de recuperación de autobuses de naves espaciales y una maniobra de corrección orbital, el autobús de la nave espacial SOHO volvió al modo normal el 25 de septiembre de 1998 a las 19:52 UTC. La recuperación de los instrumentos se inició el 5 de octubre de 1998 con SUMER, y finalizó el 24 de octubre de 1998, con CELIAS. [7]
Sólo un giroscopio quedó operativo después de esta recuperación, y el 21 de diciembre de 1998 ese giroscopio falló. El control de actitud se logró con el encendido manual de propulsores que consumieron 7 kg (15 lb) de combustible semanalmente, mientras que la ESA desarrolló un nuevo modo de operaciones sin giroscopio que se implementó con éxito el 1 de febrero de 1999. [7]
El Módulo de carga útil (PLM) de SOHO consta de doce instrumentos, cada uno de ellos capaz de realizar observaciones independientes o coordinadas del Sol o partes del Sol, y algunos componentes de la nave espacial. Los instrumentos son: [9] [10]
Las observaciones de algunos de los instrumentos se pueden formatear como imágenes, la mayoría de las cuales están disponibles en Internet para uso público o de investigación (consulte el sitio web oficial). Otros, como los espectros y las mediciones de partículas en el viento solar , no se prestan tan fácilmente a ello. Estas imágenes varían en longitud de onda o frecuencia desde óptica ( Hα ) hasta ultravioleta extrema (EUV). Las imágenes tomadas parcial o exclusivamente con longitudes de onda no visibles se muestran en la página SOHO y en otros lugares en falso color .
A diferencia de muchos telescopios espaciales y terrestres, el programa SOHO no asigna formalmente tiempo para observar propuestas en instrumentos individuales; las partes interesadas pueden comunicarse con los equipos de instrumentos por correo electrónico y el sitio web de SOHO para solicitar tiempo a través de los procesos internos de ese equipo de instrumentos (algunos de los cuales son bastante informales, siempre que no se alteren las observaciones de referencia en curso). Existe un proceso formal (el programa "JOP") para utilizar múltiples instrumentos SOHO en colaboración en una sola observación. Las propuestas de JOP se revisan en las reuniones trimestrales del Equipo de Trabajo Científico (SWT), y el tiempo de JOP se asigna en las reuniones mensuales del Grupo de Trabajo de Planificación Científica. Los primeros resultados se presentaron en Solar Physics , volúmenes 170 y 175 (1997), editado por B. Fleck y Z. Švestka.
Como consecuencia de su observación del Sol, SOHO (específicamente el instrumento LASCO ) ha permitido sin darse cuenta el descubrimiento de cometas al bloquear el resplandor del Sol. Aproximadamente la mitad de todos los cometas conocidos han sido detectados por SOHO, descubiertos en los últimos 15 años por más de 70 personas que representan a 18 países diferentes que buscaban entre las imágenes de SOHO disponibles públicamente en línea. SOHO había descubierto más de 2700 cometas en abril de 2014, [14] [15] con una tasa de descubrimiento promedio de uno cada 2,59 días. [16] En septiembre de 2015, SOHO descubrió su cometa número 3.000. [17] En marzo de 2024, SOHO descubrió su cometa número 5.000. [2]
El Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar contribuyó a los instrumentos SUMER, Coronógrafo espectrométrico y de gran ángulo (LASCO) y CELIAS. El Observatorio Astrofísico Smithsonian (SAO) construyó el instrumento UVCS. El Laboratorio de Astrofísica y Solar Lockheed Martin (LMSAL) construyó el instrumento MDI en colaboración con el grupo solar de la Universidad de Stanford . El Instituto de Astrofísica Espacial es el investigador principal de GOLF y del Extreme ultraviolet Imaging Telescope (EIT), con una fuerte contribución a SUMER. Una lista completa de todos los instrumentos, con enlaces a sus instituciones de origen, está disponible en el sitio web de SOHO.
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