La misión Proba-3 de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha logrado un hito histórico con la obtención de las primeras imágenes de la corona solar (la capa más externa del Sol, compuesta de plasma) creando un eclipse artificial desde el espacio. Se trata de un desafío tecnológico sin precedentes que ha requerido de la perfecta interacción y sincronización de los dos satélites de la misión.
Se trata también de un logro para la industria nacional, pues es una misión liderada por España, a través de Sener, como contratista principal de la misión y responsable tanto del segmento de vuelo como del de tierra. La participación de la industria española se completa por Airbus Defence and Space, GMV (ambas, parte del equipo core), Airbus Crisa, Thales España y Deimos. Dos empresas belgas completan el core team industrial, Redwire y Spacebel. La misión engloba más de 29 empresas de 17 países.
Además, esta es la primera misión que demuestra la viabilidad de la tecnología de vuelo en formación de altas prestaciones, desarrollada en España prácticamente en su totalidad, con lo que su importancia tecnológica es muy relevante, tal y como ha señalado la ESA al comunicar este hito. El vuelo en formación permitirá llevar a cabo futuras misiones espaciales a mayor escala y con menor coste empleando múltiples módulos pequeños que se comporten en vuelo como un único satélite de gran tamaño.
Estas imágenes se han obtenido de una manera totalmente innovadora: creando un eclipse solar artificial generado por la interacción y sincronización de los dos satélites desde el espacio que forman parte de la misión, el Coronagraph y el Occulter.
El satélite Coronagraph aloja el instrumento científico principal de la misión, el coronógrafo. Usando sensores ópticos (sistema de cámaras) y láser, actuadores de propulsión de gas frío de gran precisión (1mN) e innovadores algoritmos de navegación y control, la tecnología de vuelo en formación permite colocar el otro satélite, el Occulter, que cuenta con un panel circular de 140 cm, entre el astro y su compañero, a una distancia de 150 metros aproximadamente y posicionando su sombra con una precisión inferior al milímetro en frente de la óptica del coronógrafo. El resultado es una imagen perfectamente alineada de la corona solar.
Ambos satélites se mantienen con una perfecta sincronía en esta posición de observación durante un periodo de 6 horas en el apogeo de una órbita elíptica que se aleja hasta algo más de 60.000 km de la Tierra (unas 10 veces la distancia desde la superficie al núcleo de la Tierra), en una órbita de duración algo menor de un día terrestre.
Cada órbita requiere realizar una serie de operaciones complejas de manera totalmente autónoma, sin intervención humana. En la parte baja de la órbita, ambos satélites vuelan libres y separados. En cuanto se acercan a la zona de apogeo, y de modo completamente autónomo, coordinándose a través de un sistema de comunicación especifico, ambas naves se orientan una contra la otra y se posicionan en la distancia de observación que garantiza un eclipse solar artificial de alta calidad, quedando separadas de casi 150 metros.
Para esto, el sistema adquiere progresivamente los distintos sensores de la misión (primero el de cámara, luego el láser y finalmente un sistema de medida de la sombra directamente localizado sobre el coronógrafo) y se asegura que la posición y velocidad relativa entre los dos satélites convergen dentro de los límites necesarios para realizar observaciones científicas. Los satélites permanecen a esta distancia durante todo el arco del apogeo con una estabilidad que llega a estar por debajo de un milímetro. Este logro ofrece al coronógrafo una enorme ventana de observación, muy apreciada por los científicos. Tras ese periodo, al salir del arco del apogeo, los satélites ‘rompen la formación’, iniciando un nuevo periodo orbital.
Las imágenes generadas por el coronógrafo de Proba-3 tienen un objetivo científico de gran interés: estas vistas prolongadas y bajo demanda de la atmósfera que rodea al Sol permitirán estudiar una zona que se considera como la fuente del viento solar y, por tanto, de fenómenos magnéticos que afectan a la tecnología y las comunicaciones en la Tierra. Proba-3 genera un eclipse solar entre sus dos satélites de modo que solo la fotosfera sea visible la capa que guarda los secretos de los fenómenos superficiales más relevantes: manchas, granulaciones, remolinos, erupciones y eyecciones solares, todos de origen esencialmente magnético, y que liberan plasma y abundantes radiaciones de distinta naturaleza. Su monitorización y entendimiento son esenciales, por su impacto en la vida y en nuestra actividad en La Tierra.
Proba-3 forma parte del Programa de Tecnología de Soporte General de la ESA, y la participación de España ha sido posible gracias al apoyo del Centro para el Desarrollo Tecnológico e Industrial, y más recientemente de la Agencia Espacial Española, así como a una estrecha colaboración entre empresas a nivel internacional.