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La misión espacial europea que intenta protegernos del 'gran apagón'

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Las tormentas solares extremas como el evento Carrington podrían destruir nuestros sistemas de comunicaciones, eléctricos y hasta el GPS. Aunque no podemos luchar contra ellos, la misión de Lagrange aspira a ofrecernos un sistema de alerta temprana para estar preparados

  • por Erin Winick | traducido por Ana Milutinovic
  • 01 Abril, 2019

El evento Carrington es probablemente el acontecimiento más famoso en la historia del clima espacial. Esta tormenta solar masiva golpeó la Tierra en 1859 y produjo tanta actividad geomagnética que las auroras boreales fueron visibles hasta en Cuba. Los operadores de telégrafos contaban que sus aparatos echaban chispas. Aunque esto no parezca grave, si a día de hoy sufriéramos una tormenta solar de tal magnitud, podría afectar a la electricidad de los centros urbanos, interrumpir el GPS y poner en riesgo las comunicaciones por satélite, o incluso dar lugar a un gran apagón.

Como mucho, una tormenta de este tipo solo sucede cada 100 o 200 años, pero si se acerca una, deberíamos saberlo.

El análisis del clima espacial busca advertencias de tales eventos catastróficos (y erupciones solares más pequeñas y más frecuentes). Para encontrarlas, analiza el viento solar, las eyecciones de masa coronal (cuando el Sol expulsa plasma de su corona y altera los campos magnéticos) y otros fenómenos. Los pronósticos pueden predecir cuándo las auroras iluminarán el cielo, pero lo más importante es que pueden advertir sobre un inminente acontecimiento catastrófico.

Pero en la actualidad, solo recibimos advertencias con unas pocas horas o unos pocos días de antelación. La principal razón es que no tenemos una buena visión de todo el Sol, por lo que no podemos ver los sucesos peligrosos que se producen en su parte posterior. Pero eso podría cambiar gracias a la misión Lagrange de la Agencia Espacial Europea (ESA) que permitiría ver la cara oculta del Sol, lo que daría un recurso vital al arsenal de los meteorólogos solares. Los científicos mantienen una carrera contra el tiempo para arrancar el proyecto antes de que nuestros métodos actuales para detectar el clima peligroso del Sol dejen de funcionar.

Diagrama de puntos de Lagrange entre la tierra y el sol.

Foto: Diagrama de puntos de Lagrange entre la Tierra y el Sol. Créditos: NASA

Hasta ahora, la mayoría de las misiones de clima espacial orbitaban en torno a la Tierra o estaban ubicadas en el punto L1 de Lagrange, situado entre la Tierra y el Sol. Los puntos de Lagrange son ubicaciones del espacio en las que un objeto mantendrá la misma posición con respecto a dos cuerpos que están en órbita uno alrededor del otro. Por ejemplo, un objeto situado en el punto L1 está justo frente a la Tierra, ofreciendo una vista ininterrumpida del Sol en todo momento. Esto lo convierte en una ubicación estupenda para las misiones científicas, pues reduce el consumo energético de permanecer en el mismo lugar para obtener datos, y, más específicamente, para los satélites que observan el Sol.

Pero esta estrategia solo ofrece una vista de un lado de la estrella. La misión Lagrange de la ESA aprovechará el punto L5 de Lagrange para darnos una nueva perspectiva. El L5 es aproximadamente una unidad astronómica de la Tierra (la distancia del Sol, o 150 millones de kilómetros), pero está a un lado del planeta. "Esta es la primera nave espacial que realmente planea permanecer en L5 para entregar datos continuamente", asegura el encargado del estudio de la misión L1 / L5 de la ESA, Stefan Kraft. Las naves STEREO de la NASA visitaron brevemente estos puntos en 2009, pero para permanecer en ellos hace falta mucho más combustible.

Esta vista lateral ofrecería a los investigadores de la ESA una mirada constante a la superficie del Sol antes de que gire hacia la Tierra (el Sol gira una vez cada 27 días), proporcionando avisos más precisos y con mayor antelación sobre si algún peligro del clima espacial está de camino.

Combinar los datos de L1 y L5 también ayudará a reducir los tiempos de alerta. En este momento, el impacto de una eyección de masa coronal en la Tierra solo se puede predecir con una precisión de entre seis y 12 horas. Según el responsable de Clima Espacial de la ESA, Juha-Pekka Luntama, la misión Lagrange reducirá ese margen a unas pocas horas. Se cree que las expulsiones más rápidas tardarían entre 15 y 18 horas en llegar a la Tierra. Luntama afirma que también mejorarían los tiempos de advertencia para las corrientes de viento solar de alta velocidad, que, aunque no son tan peligrosas, podrían alterar las redes eléctricas y los satélites geoestacionarios.

Representación del satélite de Lagrange.

Foto: Representación del satélite de Lagrange. Créditos: ESA

Para el clima espacial menos grave, unas advertencias más oportunas podrían ayudar en la programación de paseos espaciales, para evitar que coincidan con una tormenta, contribuir a que los servicios de emergencia terrestres planifiquen sistemas de comunicación secundarios en caso de que sus radios se apaguen. Si ocurriera un evento similar a Carrington, los operadores de satélites podrían zanjar sus operaciones, también sería posible emitir advertencias para que la sociedad sepa que sus dispositivos GPS se apagarán y los operadores de la red eléctrica tendrían la oportunidad de proteger sus equipos.

Técnicamente la misión será todo un reto. En la Tierra, tres estaciones situadas a la misma distancia de la red Estrack de la ESA colaborarán para recibir constantemente las señales de la nave a medida que el planeta gira. Hacer llegar las señales a la Tierra tampoco será tarea fácil. El punto L5 está aproximadamente 100 veces más alejado de la Tierra que el L1, lo que reduce la velocidad a la que se pueden enviar los datos.

Luego están las tormentas solares. La nave no solo enviará datos sobre ellas, también tendrá que resistirlas. Kraft detalla: "Nos gustaría seguir observando los eventos de clima espacial severo mientras ocurren. Todas las otras naves espaciales pueden esconderse y entrar en modo seguro, pero nuestra nave debería estar funcionando". Asegura que el equipo está desarrollando una protección más resistente que ayudaría al satélite a soportar tormentas más fuertes que el evento Carrington.

Para continuar captando imágenes del Sol durante las condiciones climáticas extremas, la nave utilizará inteligencia artificial (IA) para reconocer y eliminar, una por una, las partículas que crean una especie de "nieve" en las imágenes.

"Nuestra capacidad para monitorizar el clima espacial se está deteriorando". Juha-Pekka Luntama

La misión se encuentra todavía en sus primeras etapas. En este momento, el equipo está desarrollando el plan técnico y elaborando una propuesta para presentarla junto con otros proyectos de la ESA en noviembre. En concreto, están explorando la resistencia que deben tener los sistemas para equilibrar las restricciones económicas con la necesidad de proteger la nave. De esa propuesta depende la obtención de una mayor financiación para ejecutar la misión. Si todo va según lo planeado, se lanzará en 2025.

Kraft es optimista sobre la aprobación de la misión. Afirma que el equipo ya ha recibido indicaciones relativamente claras de apoyo de países como Alemania y Reino Unido. El momento de esa aprobación es crítico, porque las nuevas misiones sobre el clima espacial se necesitan desesperadamente. Dentro de pocos años, perderemos algunos de los satélites científicos más importantes que han estado operando durante décadas. Luntama destaca: "Nuestra capacidad para monitorizar el clima del espacio se está deteriorando".

La misión que más preocupa es la del satélite del Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO, las siglas por su nombre en inglés), situado en L1. Es la única misión que alberga un instrumento que controla el inicio de las eyecciones de masa coronal hacia la Tierra. Y es la principal herramienta para dar alertas y advertencias cuando algo peligroso está sucediendo en el Sol.

Lanzado en 1995, ya lleva más de 20 años en el espacio, una vida útil más de cuatro veces superior a la que se predijo inicialmente. La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos también está trabajando en su propio observatorio solar para ayudar a reemplazar los datos de SOHO que podrían perderse en L1. Está previsto que se lance en 2024. La fecha está muy ajustada, pues, como cuenta Luntama, SOHO seguirá funcionando, como mucho, hasta 2024. Pero los problemas técnicos podrían detener su funcionamiento en cualquier momento.

El responsable concluye: "Debemos asegurarnos de mantener nuestra capacidad para monitorizar el clima espacial. De lo contrario, dentro de unos años estaremos ciegos, y ya no podremos proteger nuestra infraestructura del clima espacial".

 

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