Los eclipses solares totales son raros, pero cuán raros son exactamente es ahora un tema de debate después de que la Agencia Espacial Europea presentó el 16 de junio las primeras imágenes de dos nuevos satélites que juntos operan como una “máquina de eclipses”. Los eclipses solares totales ocurren actualmente 14 veces cada 18 años y 11 días en algún lugar de la Tierra, lo que equivale a un eclipse cada 16 meses, en promedio. Según la NASA, ocurren una vez cada 366 años en cualquier lugar específico.
Sin necesidad de suerte geográfica ni paciencia, la misión Proba-3 de la Agencia Espacial Europea (ESA), lanzada a bordo de un cohete PSLV-XL desde el Centro Espacial Satish Dhawan de la India el 5 de diciembre de 2024, acaba de enviar sus primeras imágenes que sin duda impresionarán a los aficionados a los eclipses de todo el mundo. La misión es la primera en ver dos satélites orbitando en una “formación de precisión”, con uno actuando como la luna para eclipsar al sol frente al otro, que apunta un telescopio hacia el sol para capturar su esquiva corona. Tras una década de preparación, estas primeras imágenes (de la primera demostración exitosa de vuelo en formación de la misión el 23 de mayo) son un vistazo de lo que está por venir.
La corona del sol
La corona solar, la atmósfera exterior del Sol, es un misterio. La fotosfera solar, su superficie, está a unos 5500°C, pero la corona está a más de 1,1 millones de grados Celsius, unas 200 veces más caliente. Los científicos necesitan saber por qué y cómo ocurre esto, principalmente porque la corona es donde se genera el viento solar.
“Además de ser una maravilla visual, la corona también es un laboratorio de física del plasma y la principal fuente de información meteorológica espacial”, afirmó Andrei Zhukov, investigador principal de la Asociación de Naves Espaciales para la Investigación Polarimétrica y de Imágenes de la Corona Solar (ASPIICS) del Observatorio Real de Bélgica, durante su intervención en la Conferencia sobre Eclipses Solares celebrada en Lovaina (Bélgica).
Capturando prominencia
Las observaciones de la corona son cruciales para comprender fenómenos como el viento solar y las eyecciones de masa coronal, que pueden interrumpir los sistemas de energía y comunicación de la Tierra y producir espectaculares espectáculos de auroras boreales. Sin embargo, las imágenes de Proba-3 también ayudarán a los físicos solares a ver características en la corona que a veces son visibles para los observadores de eclipses solares totales. “A veces, se observan nubes de plasma relativamente frío cerca del Sol, creando lo que llamamos prominencias”, dijo Zhukov. Las prominencias son mucho más frías que el plasma caliente de millones de grados que las rodea en la corona, aunque aún rondan los 10.000 grados Celsius. “Estamos muy contentos de haber podido capturar una de estas estructuras en una de las primeras imágenes de ASPIICS”, dijo Zhukov.
Coronógrafos en el espacio
Pero hay un problema. El disco solar es un millón de veces más brillante que la corona y abruma por completo al ojo humano. La corona solo se puede ver durante un eclipse solar total. “Son incómodos, poco frecuentes y duran solo unos minutos”, dijo Zhukov. “El último eclipse solar total en Bélgica fue en 1406 y el próximo será en 2090. Por eso tenemos coronógrafos”.
Un coronógrafo es un dispositivo conectado a un telescopio que bloquea la luz directa de una estrella —en este caso, el Sol— para que se pueda ver todo lo que la rodea. A veces se trata de exoplanetas. En este caso, se trata de la corona. Desafortunadamente, la atmósfera terrestre dispersa esa luz. En resumen, funcionan mucho mejor en el espacio. “Los coronógrafos actuales no son rival para Proba-3, que observará la corona solar casi hasta el borde de la superficie solar”, afirma Jorge Amaya, coordinador de modelado del clima espacial de la ESA. “Hasta ahora, esto solo era posible durante los eclipses solares naturales”.
Primeras imágenes de Proba-3
En marzo, las dos naves espaciales de Proba-3 —el satélite Coronógrafo y el satélite Ocultador— se alinearon a 150 metros de distancia con precisión milimétrica durante varias horas sin intervención terrestre. El Ocultador bloqueó con éxito el disco solar para proyectar una sombra sobre ASPIICS, el sensible instrumento óptico del coronógrafo que captura la corona. “Tener dos naves espaciales formando un coronógrafo gigante en el espacio nos permitió capturar la corona interna con niveles muy bajos de luz difusa en nuestras observaciones, tal como esperábamos”, declaró Damien Galano, director de la misión Proba-3. “Me emocionó muchísimo ver las imágenes, sobre todo porque las obtuvimos a la primera”, añadió Zhukov. “Es sólo un adelanto, ya que aún estamos en la fase de puesta en servicio”.
Cómo se crean las imágenes de Proba-3
Las imágenes fueron procesadas por científicos e ingenieros del Centro de Operaciones Científicas ASPIICS del Observatorio Real de Bélgica. Cada imagen completa, que abarca el área desde el Sol ocultado hasta el límite del campo de visión, se construye a partir de tres imágenes. “La única diferencia entre ellas es el tiempo de exposición, que determina cuánto tiempo la apertura del coronógrafo está expuesta a la luz. La combinación de las tres imágenes nos proporciona una visión completa de la corona”, afirmó Zhukov. “Nuestras imágenes de ‘eclipse artificial’ son comparables a las tomadas durante un eclipse natural; la diferencia radica en que podemos crear nuestro eclipse una vez cada 19,6 horas de órbita”.
Proba-3 creará unas 1.000 horas de imágenes de la corona durante su misión de dos años, y cualquiera podrá descargar los datos. “Tenemos una política de datos abiertos: los datos sin calibrar se publicarán de inmediato para que todos puedan calibrar sus propios datos”, declaró Zhukov.
La órbita de Proba-3
Los satélites Proba-3, alimentados por energía solar, tienen una órbita elíptica con un perigeo (punto más cercano) de 600 kilómetros y un apogeo de 60 000 kilómetros. Sólo vuelan en formación cerca del apogeo, ya que es cuando la gravedad terrestre, su campo magnético y la resistencia atmosférica son más débiles. Esto les permite usar una cantidad mínima de combustible para intentar el vuelo en formación. El satélite coronógrafo se posiciona a 150 metros detrás del satélite ocultador, dos órdenes de magnitud más lejos que cualquier otro coronógrafo espacial, y el vuelo en formación se realiza con una precisión de un solo milímetro. El ocultador de 1,4 metros proyecta una sombra de 8 centímetros sobre el coronógrafo. Sorprendentemente, todo se realiza de forma autónoma, ya que Proba significa “Proyecto para la autonomía a bordo”.
“La precisión alcanzada es extraordinaria”, afirmó Dietmar Pilz, director de tecnología, ingeniería y calidad de la ESA. “Valida nuestros años de desarrollo tecnológico y posiciona a la ESA a la vanguardia de las misiones de vuelo en formación”.
El primer eclipse solar artificial
Proba-3 no es un caso único. Una misión conjunta entre Estados Unidos y la Unión Soviética, el Proyecto de Pruebas Apolo-Soyuz, en 1975, realizó la primera observación coronal mediante vuelo en formación. La nave Apolo actuó como un coronógrafo improvisado, lo que permitió a la tripulación de la Soyuz fotografiar la corona solar. “Todo se hizo a mano: la imagen se tomó a través de una ventana de una nave Soyuz”, explicó Zhukov. Los resultados fueron decepcionantes, principalmente porque los gases de los propulsores alrededor de la nave dispersaron la luz.
Con Proba-3, el concepto se ha hecho realidad, y los eclipses solares artificiales serán posibles, revelando la corona solar interna sin necesidad de esperar un eclipse solar total. ¿Acaso esto disuadirá a los cazadores de eclipses? ¡Por supuesto que no!
Fuente: Live Science.
