DESCRIPCIÓN DE LA MISIÓN:

• Estudio de la estructura y comportamiento del interior del Sol usando técnicas heliosismológicas.
• Estudio de los procesos físicos que forman y calientan la corona Solar.
• Investigación del viento solar y sus procesos de aceleración.

      SOHO fue lanzado el 2 de Diciembre de 1995 por un vehículo Atlas-IIAS y fue puesto en una órbita halo alrededor del punto ‘L1 de Lagrange’, a 1.5 millones de Km. de la Tierra. En esa órbita, SOHO disfruta de una visión ininterrumpida del Sol, ya que evita posibles eclipses causadas por los planetas. Puede apuntar directamente al centro de nuestra estrella con una precisión de 10 segundos de arco.

      Las acciones a seguir para alcanzar la órbita halo fueron muy complejas, dadas las peculiares características de dicha órbita. Al separarse de la lanzadera se activaron los sistemas de posicionamiento y de comunicaciones. Los primeros alinearon la nave con el Sol por medio de un complejo algoritmo, usando los sensores de Sol y el propulsor de hidracina; los segundos usaron la antena de baja ganancia (la proximidad de la Tierra hacía posible su uso) para comenzar la conexión con la DSN. Poco después se desplegaron los paneles solares. Esa operación podía desviar al SOHO de su trayectoria correcta, así que al finalizar el despliegue hubo que usar de nuevo el algoritmo de orientación para proceder al definitivo ajuste. Bien orientada y con la energía aportada por los paneles solares, la nave SOHO pasó cuatro meses en la trayectoria de transferencia, para llegar al punto de inserción en la órbita halo, en el cual encendió los motores que le dieron el impulso necesario para pasar a la órbita definitiva.

      El periodo de la órbita halo es de 178 días. En un día el SOHO realiza la siguiente rutina:

• Durante 8 horas dispone de una perfecta visibilidad de la Tierra, lo que permite comunicaciones en tiempo real, utilizando la antena de alta ganancia.
• Hay tres periodos de 3.73 horas en los que no existe visión de la Tierra, y ante la imposibilidad de comunicaciones se graban los datos.
• Entre los anteriores hay tres periodos de 1.6 horas en los que se restablecen las comunicaciones, que aprovechamos para transmitir los datos registrados durante los periodos de no visibilidad.

      La misión es coordinada desde el Experiment Operations Facility (EOF) en el Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA y el seguimiento se hace utilizando las antenas de la Deep-Space Network (DSN). Durante dos meses al año, SOHO tiene contacto con la DSN las 24 horas del día para transmitir datos de heliosismología.

      SOHO lleva suficiente combustible para seis años de operatividad, durante los cuales nos puede ofrecer datos interesantes sobre por qué el Sol calienta su su entorno de manera irregular y hacer mediciones de heliosismología y del viento solar. Una de las primeras imágenes que transmitió es la siguiente, que muestra el Sol en el espectro visible:

      Vamos a describir algunos de los subsistemas básicos presentes a bordo:

1. El subsistema de control termal mantiene todo el equipo montado en la estructura entre unos límites aceptables de temperatura y provee de un entorno estable termalmente. Los elementos críticos de la nave está estabilizados termalmente para soportar las variaciones estacionales y el envejecimiento. La parte de la nave que está siempre mirando al Sol está recubierta de un panel de oro que refleja gran parte de la radiación solar recibida.

2. Los subsistemas de control orbital y posicionamiento (AOCS) trabajan para que la nave SOHO mantenga la órbita halo alrededor del punto L1 de Lagrange durante sus seis años de vida operativa. También deben orientar la nave de modo que apunte siempre hacia el Sol. La precisión de este ajuste es de unas pocas centésimas de arcosegundo y se logra con un sensor de luz solar montado en la cara superior del cubo del Módulo de Payload.

3. El subsistema de alimentación provee a la nave de regulación, protección y distribución de 1500 W de energía solar soportada por dos baterías de niquel-cadmio. El bus está regulado a 28 V +- 1%. Todos los subsistemas eléctricos son redundantes.

• Los instrumentos de heliosismología
        Hay tres experimentos de heliosismología, diseñados para medir con alta precisión las oscilaciones solares, lo que es imposible desde la superficie terrestre:
  
  1. GOLF (Global Oscillations at Low Frequencies): observa oscilaciones del campo solar a baja frecuencia.
  2. VIRGO (Variability of solar IRradiance and Gravity Oscillations): observa con alta sensibilidad variaciones de gravedad y rayos infrarrojos.
  3. SOI (Solar Oscillations Imager): completa a los otros midiendo diferentes rangos de las mismas variables.

• Los instrumentos coronales
        Se encargan de medir parámetros de la corona o atmósfera solar, un halo enorme de gas caliente que rodea a la estrella:
  
  1. SUMER (Solar Ultraviolet Measurements of Emitted Radiation): estudia las ondas emitidas en la corona inferior, zona en contacto con la superficie del Sol.
  2. EIT (Extreme-ultraviolet Imaging Telescope): obtiene imágenes de cuatro emisiones del sol (Fe IX 171 Angstrom, Fe XII 195 Angstrom , Fe XV 284 Angstrom y He II 304 Angstrom ) correspondientes a cuatro regímenes de temperatura diferentes.
  3. UVCS (Ultra-Violet Coronagraph Spectrometer): realiza observaciones espectroscópicas de la corona solar para localizar las fuentes de viento solar e identificar los procesos físicos que lo aceleran.
  4. LASCO (Large Angle and Spectrometric COronagraph): mide anillos concéntricos de la corona.
  5. SWAN (Solar Wind ANisotropies): hace un mapa de los vientos solares.

• Los instrumentos para medición ‘in situ’ del viento solar
        Estos tres elementos miden las características del viento solar, nubes de gas caliente (plasma) que expele el Sol y que arrastran consigo parte de su campo magnético:
  
  1. CELIAS (Charge, ELement and Isotope Analysis System): mide masa, carga iónica y energía de las partículas del viento solar.
  2. COSTEP (COmprehensive Supra-Thermal and Energetic Particle analyser): mide la energía espectral de los electrones de la atmósfera solar.
  3. ERNE (Energetic and Relativistic Nuclei and Electron experiment): lo mismo que COSTEP pero en otro rango de medidas.

      SOHO lleva una antena de alta ganancia (22.7 dBi) muy directiva montada en la base de la nave y dos antenas de baja ganancia (-31 dBi) que aseguran una cobertura total. La HGA es un reflector parabólico de 0.8 metros de diámetro que genera señales con un potencia de salida de 10 W. La órbita halo hace que la nave esté continuamente orientada hacia al Sol, de modo que para lograr comunicarse con la Tierra hay que girar la antena principal en un cono de hasta 32 grados. Esto es posible gracias al sistema de giro angular montado en la base de la antena, y que puede apreciarse fácilmente en esta fotografía:

      Tras la separación de la lanzadera, la primera señal de radiofrecuencia del SOHO fue recibida en el complejo DSN de Madrid, 2h 1min 41s después del lanzamiento. El enlace de subida fue establecido inmediatamente después de la recepción de esta señal por los transpondedores principal y redundante a bordo de la nave. El subsistema de RF ha sido verificado totalmente tres veces: el día después del lanzamiento, al alcanzar la órbita halo y otra vez más dos meses después. Los márgenes deseados de 3dB en la telemetría y telecomandos habían sido alcanzados. También los mecanismos de apuntamiento de la antena, el transpondedor redundante y el receptor redundante funcionaban correctamente, por lo que todo el sistema de RF trabaja de modo adecuado.

      El software para el manejo de datos está escrito en ADA y reside en un ordenador de 16 bits que usa un 1750A MIL Standard Instruction Set. Este software consiste en una serie de programas que realizan funciones como interpretación del telecomando, variación del apuntamiento de la antena, gestión del intercambio de datos entre instrumentos y monitorización del funcionamiento de la nave para mandar en la telemetría. Para almacenar datos, SOHO dispone de dos dispositivos: un grabador en cinta magnética, con capacidad de 1 Giga, y un solid-state-recorder, con capacidad de 2 Gbits.

      SOHO produce un continuo flujo de datos científicos de 40 Kbit/s., que se incrementan a 160 Kbit/s. cuando el SOI (Solar Oscillations Imaging) está operando en su modo más alto. Estos datos son enviados a la Tierra usando telemetría por paquetes: cada instrumento genera un paquete de datos, con una cabecera para saber quién lo generó, y no importa el orden en que se transmiten. La codificación de canal empleada es la Reed-Solomon, que aporta la posibilidad de recuperar errores en la transmisión sin necesidad de pedir una retransmisión.
 

Volver al índice de misiones.

Página principal.