Aditya-L1 ( sánscrito : Āditya IPA: [aːd̪it̪jɐ] 'Sol', L1 ' Punto de Lagrange 1 ') [a] es una nave espacial de coronografía para estudiar la atmósfera solar , diseñada y desarrollada por la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) y varios otros Institutos de Investigación Espacial de la India. [1] Está orbitando a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en una órbita de halo alrededor del punto de Lagrange 1 (L1) entre la Tierra y el Sol , donde estudiará la atmósfera solar, las tormentas magnéticas solares y su impacto en el medio ambiente alrededor de la Tierra. [7]
Se trata de la primera misión india dedicada a observar el Sol . Nigar Shaji es el director del proyecto. [8] [9] [10] [11] Aditya-L1 fue lanzado a bordo del PSLV C57 a las 11:50 IST el 2 de septiembre de 2023. [12] [3] [4] Alcanzó con éxito su órbita prevista casi una hora después, y se separó de su cuarta etapa a las 12:57 IST. [13] Se insertó en el punto L1 el 6 de enero de 2024, a las 4:17 pm IST. [14]
Los principales objetivos de Aditya-L1 son:
La misión fue conceptualizada en enero de 2008 por el Comité Asesor de Ciencias Espaciales (ADCOS). [16] [17] Inicialmente se concibió como un pequeño satélite de 400 kg (880 lb) en una órbita terrestre baja (800 km) con un coronógrafo para estudiar la corona solar . Se asignó un presupuesto experimental de ₹3 crore para el año financiero 2016-2017. [18] [19] [20] Desde entonces, el alcance de la misión se ha ampliado y se convirtió en un observatorio integral del entorno solar y espacial que se ubicará en el punto Lagrange 1 (L1), [21] por lo que la misión pasó a llamarse Aditya-L1. A julio de 2019 [actualizar], la misión tiene un costo asignado de ₹378 crores , excluidos los costos de lanzamiento. [4]
El Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC), operado por la Agencia Espacial Europea (ESA), está apoyando la misión. [22]
El 11 de enero de 2024, la ISRO desplegó con éxito un mástil magnetómetro de 6 metros a bordo del Aditya-L1 en la órbita Halo en el punto Lagrange L1. Después del despegue, el mástil había estado guardado durante 132 días. El período de despliegue en órbita que se midió fue de aproximadamente 9 segundos, lo que está dentro del rango de predicción de 8 a 12 segundos. El mástil magnetómetro medirá el campo magnético interplanetario de baja intensidad en el espacio utilizando dos sensores magnetómetros de compuerta de flujo de alta precisión que se llevan a bordo. Para reducir el impacto del campo magnético de la nave espacial en las mediciones, los sensores se colocan a 3 y 6 metros de distancia de la nave. El uso de un sistema de sensor dual también ayuda a cancelar la influencia magnética de la nave espacial y facilita una estimación precisa. Los polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) se utilizaron en la construcción de los segmentos del mástil. Mediante el uso de mecanismos de bisagra accionados por resorte , las cinco piezas se unen para permitir el plegado en proximidad cercana a la nave durante todo el viaje y la apertura al alcanzar la órbita deseada. Las bisagras se bloquean en su lugar a medida que el mecanismo se despliega. En la posición plegada, dos sujeciones aseguran firmemente el brazo en su lugar. La información obtenida a través de los interruptores de telemetría valida la liberación de la sujeción, el movimiento inicial y el bloqueo de cada bisagra. [23] [24]
La misión tardó 126 días terrestres tras el lanzamiento en alcanzar la órbita del halo alrededor del punto L1, que está a unos 1.500.000 km (930.000 mi) de la Tierra. [25] Está previsto que la nave espacial permanezca en la órbita del halo durante la duración de su misión mientras se mantiene a un Δv de mantenimiento de posición de 0,2-4 m/s por año. [26] El satélite de 1.500 kg (3.300 lb) lleva siete cargas útiles científicas con varios objetivos, incluidos instrumentos para medir el calentamiento coronal , la aceleración del viento solar , la magnetometría coronal, el origen y el seguimiento de la radiación solar cercana al ultravioleta (que impulsa la dinámica atmosférica superior de la Tierra y el clima global), el acoplamiento de la fotosfera solar a la cromosfera y la corona, [27] y caracterizaciones in situ del entorno espacial alrededor de la Tierra midiendo los flujos de partículas energéticas y los campos magnéticos del viento solar y las tormentas magnéticas solares . [1]
Aditya-L1 proporcionará observaciones de la fotosfera , la cromosfera y la corona del Sol . Sus cargas útiles científicas deben colocarse fuera de la interferencia del campo magnético de la Tierra y, por lo tanto, no podrían haber sido útiles en la órbita baja de la Tierra, como se propuso en el concepto original de la misión en 2008. [28]
Uno de los principales problemas sin resolver en el campo de la física solar es el calentamiento coronal. La atmósfera superior del Sol tiene una temperatura de 2.000.000 K (2.000.000 °C; 3.600.000 °F), mientras que la atmósfera inferior es de sólo 6.000 K (5.730 °C; 10.340 °F). [29] Además, no se entiende exactamente cómo la radiación del Sol afecta a la dinámica de la atmósfera de la Tierra en una escala de tiempo más corta y más larga. La misión obtendrá imágenes casi simultáneas de las diferentes capas de la atmósfera del Sol, lo que revelará las formas en que la energía se canaliza y se transfiere de una capa a otra. Por lo tanto, la misión permitirá una comprensión integral de los procesos dinámicos del Sol y abordará algunos de los problemas pendientes en física solar y heliofísica .
Los instrumentos de Aditya-L1 están ajustados para observar la atmósfera solar, principalmente la cromosfera y la corona. Los instrumentos in situ observarán el entorno local en el punto L1. Hay siete cargas útiles a bordo, cuatro para la teledetección del Sol y tres para la observación in situ. Las cargas útiles han sido desarrolladas por diferentes laboratorios del país con estrechas colaboraciones de varios centros de la ISRO. [30]
El coronógrafo de línea de emisión visible (VELC) es un instrumento clave en la nave espacial Aditya . El VELC es un coronógrafo reflexivo ocultado internamente diseñado para satisfacer necesidades de observación específicas. El instrumento permite obtener imágenes de alta resolución espacial de 1,25 a 2,5 segundos de arco de la corona solar, observaciones simultáneas en tres modos (imágenes, espectroscopia y espectropolarimetría ) e incluso utiliza inteligencia artificial para ayudar en la detección de eyecciones de masa coronal (CME). El instrumento fue desarrollado por el Instituto Indio de Astrofísica de Bangalore . [31]
El SUIT es un telescopio de imágenes ultravioleta diseñado para estudiar la radiación espectral solar en el rango ultravioleta , utilizando filtros espectrales de banda estrecha y banda ancha en el rango de 200-400 nm con la esperanza de desarrollar una mejor comprensión entre la actividad solar y la dinámica atmosférica de la Tierra. El SUIT proporciona una cobertura casi simultánea de la atmósfera solar, desde la fotosfera inferior hasta la cromosfera superior. El instrumento fue desarrollado por el Centro Interuniversitario de Astronomía y Astrofísica de Pune , en colaboración con la ISRO. [31]
El SoLEXS es un espectrómetro de rayos X diseñado para medir de forma continua el flujo de rayos X suaves solares (1 keV-22 keV) desde el punto de Lagrange L1 entre el Sol y la Tierra. Estas mediciones se pueden utilizar para comprender mejor las propiedades de la corona solar, en particular, por qué la temperatura de la corona es tan alta. El SoLEXS observará las erupciones solares y, junto con los datos proporcionados por el VELC, ayudará a estudiar las complejas propiedades térmicas de las capas externas del Sol. El instrumento fue desarrollado por el Centro de Satélites UR Rao , en Bangalore . [31]
Desarrollado por el Grupo de Astronomía Espacial de la URSC, el HEL1OS (pronunciado helios) es un espectrómetro de rayos X diseñado para estudiar las erupciones solares en el espectro de rayos X, en particular, las bandas de energía de 10-150 Kev ( kiloelectronvoltios ). Utilizando un par doble de detectores de telururo de cadmio (CdTe) y telururo de cadmio y zinc (CZT), el instrumento tiene como objetivo estudiar la aceleración y el movimiento de los electrones en la corona solar, así como estudiar la energía de corte entre las emisiones solares térmicas y no térmicas. [31]
El ASPEX es un instrumento compuesto por espectrómetros de partículas de baja y alta energía , diseñado para realizar mediciones de las partículas del viento solar. El espectrómetro de iones del viento solar (SWIS), el espectrómetro de baja energía, contiene dos analizadores, cada uno diseñado para estudiar las partículas que entran al dispositivo en diferentes planos. El espectrómetro de partículas energéticas supratérmicas (STEPS), el espectrómetro de alta energía, también consta de dos partes, STEPS 1 y STEPS 2, ambas diseñadas para separar protones y partículas alfa y medir el flujo integrado . El instrumento fue desarrollado por el Laboratorio de Investigación Física de Ahmedabad . [31]
El PAPA es un instrumento a bordo del Aditya-L1 diseñado para estudiar la temperatura, la distribución y la velocidad de los vientos solares. El instrumento contiene dos sensores: la sonda de energía electrónica del viento solar (SWEEP) y el analizador de composición de iones del viento solar (SWICAR). Los detectores se utilizan en conjunto para analizar los niveles de energía de los electrones e iones dentro del viento solar. El instrumento fue desarrollado por el Laboratorio de Física Espacial del Centro Espacial Vikram Sarabhai , Thiruvananthapuram . [31]
A bordo de la nave espacial Aditya-L1 hay un par de sensores magnéticos en un brazo desplegable, uno ubicado en el medio y el otro en la punta. El propósito de estos sensores es recopilar información sobre la magnitud y dirección de los campos magnéticos interplanetarios (IMF), así como estudiar otros eventos como las eyecciones de masa coronal (CME). Los datos de los sensores magnéticos se utilizarán para complementar los de los sensores PAPA y ASPEX. [31]
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El 2 de septiembre de 2023, a las 11:50 IST , el vehículo de lanzamiento del satélite polar (PSLV-C57) logró un lanzamiento exitoso del Aditya-L1 desde la segunda plataforma de lanzamiento del Centro Espacial Satish Dhawan (SDSC) ubicado en Sriharikota .
Aditya-L1 , después de una duración de vuelo de 63 minutos y 20 segundos, logró una inyección exitosa en una órbita elíptica alrededor de la Tierra a las 12:54 IST . [32]
Aditya-L1 realizó una serie de cuatro maniobras orbitales en dirección a la Tierra antes de ser inyectado en una órbita de transferencia hacia el punto de Lagrange (L1). Alcanzó su órbita designada en el punto L1 126 días después de su lanzamiento el 6 de enero de 2024 a las 4:17 IST. [33] [34]
El 3 de septiembre de 2023, el Aditya-L1 realizó su primera maniobra con destino a la Tierra, elevando su órbita a una de 245 km (152 mi) a una órbita de 22.459 km (13.955 mi). [35]
El 5 de septiembre de 2023, Aditya-L1 realizó su segunda maniobra con destino a la Tierra, elevando su órbita a una distancia de 282 km (175 mi) hasta una órbita de 40.225 km (24.995 mi).
El 10 de septiembre de 2023, Aditya-L1 realizó su tercera maniobra con destino a la Tierra, elevando su órbita a una distancia de 296 km (184 mi) hasta una órbita de 71.767 km (44.594 mi).
El 15 de septiembre de 2023, Aditya-L1 realizó su cuarta maniobra con rumbo a la Tierra, elevando su órbita original a 256 km (159 mi) a una órbita de 121.973 km (75.791 mi). Esta fue la última de esas maniobras, seguida directamente por la Inyección Translagrangiana 1, que tuvo lugar el 19 de septiembre.
El 19 de septiembre de 2023, Aditya-L1 realizó su última maniobra alrededor de la Tierra para escapar de su órbita y se dirigió hacia el punto Lagrange 1, tardando al menos cuatro meses en llegar a su destino, a 1,5 millones de kilómetros de distancia. [36]
El 30 de septiembre de 2023, Aditya-L1 había escapado de la esfera de influencia de la Tierra y se dirigía al punto Lagrange 1. [36]
El 6 de octubre de 2023, Aditya-L1 realizó una maniobra de corrección de trayectoria (TCM1). Era necesaria para corregir la trayectoria evaluada después de rastrear la maniobra de inserción del punto translagrangiano 1 (TL1I) realizada el 19 de septiembre de 2023. [37]
El 6 de enero de 2024, Aditya-L1 se inyectó con éxito en la órbita Halo del punto Lagrange 1 (HOI), a las 4:17 p. m. IST. [38]
El Aditya-L1 completó su primera órbita de halo alrededor del punto L1 el 2 de julio de 2024. Tarda aproximadamente 178 días en completar cada órbita. Realizó dos maniobras de mantenimiento de posición el 22 de febrero y el 7 de junio, y una más tarde el 2 de julio. [47]
Imágenes del sol tomadas por el instrumento SUIT (Telescopio de imágenes ultravioleta solar) de Aditya-L1 en diferentes longitudes de onda.
