IMAP
Sonda de Cartografía y Aceleración Interestelar
Información general
La Sonda de Cartografía y Aceleración Interestelar (IMAP, por sus siglas en inglés) explorará y elaborará mapas de los límites mismos de nuestra heliosfera —la enorme burbuja creada por el viento solar que encapsula por completo nuestro sistema solar— y estudiará cómo la heliosfera interactúa con el vecindario galáctico local que está más allá.
Como un cartógrafo celeste moderno, IMAP también explorará y trazará mapas de la amplia gama de partículas que existen en el espacio interplanetario, con lo cual ayudará a investigar dos de los temas generales más importantes de la heliofísica: la energización de las partículas con carga eléctrica provenientes del Sol y la interacción del viento solar en su límite con el espacio interestelar. Además, IMAP permitirá observar en tiempo real el viento solar y las partículas energéticas, los cuales pueden producir condiciones peligrosas en el entorno espacial cercano a la Tierra.
¿Qué es IMAP?
La misión IMAP utilizará 10 instrumentos científicos para trazar un mapa completo de todo lo que se agita en el espacio, desde partículas de alta energía que tienen su origen en el Sol hasta campos magnéticos en el espacio interplanetario y restos de estrellas que han hecho explosión en el espacio interestelar.
Ir más allá de los límites
La misión investigará principalmente dos de los problemas generales más importantes de la heliofísica. Estos son: cómo se energizan las partículas con carga eléctrica del Sol para formar lo que se conoce como viento solar y cómo ese viento interactúa con el espacio interestelar en el límite de la heliosfera.
Este límite ofrece protección contra la radiación más severa que proviene del resto de la galaxia. Es clave para crear y mantener un sistema solar habitable. La física de este límite y la manera en que cambia con el tiempo ayudan a explicar por qué nuestro sistema solar puede sustentar la vida tal como la conocemos.
Monitoreando la meteorología espacial
La misión IMAP también respaldará las observaciones en tiempo real del viento solar, el cual puede inundar el entorno espacial cercano a la Tierra con partículas y radiación peligrosas capaces de producir daños en la tecnología, afectar a los astronautas en el espacio e interrumpir las comunicaciones globales y las redes eléctricas en la Tierra. La nave espacial IMAP estará situada en el primer punto de Lagrange entre la Tierra y el Sol (L1), a una distancia de alrededor de 1,6 millones de kilómetros (un millón de millas) de la Tierra en dirección al Sol. Desde allí, puede dar advertencias con casi media hora de anticipación a los astronautas y naves espaciales que viajen cerca de la Tierra sobre la radiación dañina que se avecina.
En conjunto, estas áreas de investigación:
- Descubrirán la física fundamental a escalas tanto diminutas como inmensas.
- Mejorarán la previsión de las perturbaciones causadas por el viento solar y los riesgos de radiación de partículas desde el espacio.
- Crearán una imagen de nuestro vecindario galáctico cercano.
- Ayudarán a determinar algunos de los materiales cósmicos básicos que forman el universo.
- Aumentarán nuestra comprensión de cómo la heliosfera protege la vida dentro del sistema solar creando un escudo contra los rayos cósmicos.
| Nación | Estados Unidos de América (EE. UU.) |
| Ubicación | Punto de Lagrange L1 del sistema Sol-Tierra |
| Masa de la nave espacial | 900 kilogramos (1.984 libras) |
| Diseño y gestión de la misión | NASA/Centro de Vuelo Espacial Goddard |
| Vehículo de lanzamiento | Falcon 9 |
| Fecha y hora de lanzamiento | No antes de septiembre de 2025 |
| Lugar de lanzamiento | Centro Espacial Kennedy de la NASA, Complejo de Lanzamientos 39A (LC-39A) |
| Instrumentos científicos | Experimento de polvo interestelar (IDEX) Magnetómetro de IMAP (MAG) IMAP-Ultra Telescopio de iones de alta energía (HIT) Instrumento de electrones de viento solar (SWE) Estructura global del viento solar (GLOWS) Viento solar y captación de iones (SWAPI) IMAP-Hi IMAP-Lo Experimento de composición de iones duales compactos (CoDICE) |
En profundidad
IMAP es un cartógrafo celeste moderno.
Al igual que los exploradores y cartógrafos, IMAP tiene como objetivo llenar los vacíos en el mapa de la heliosfera —la burbuja que rodea el Sol y los planetas, y que es inflada por el viento solar— y ampliar nuestro conocimiento de los procesos físicos que ocurren en nuestro sistema solar.
Para estudiar la heliosfera y cómo esta interactúa con el material del espacio interestelar, IMAP estará estacionado en L1. Allí, recogerá y medirá las partículas que han viajado desde el Sol, el límite de la heliosfera que está de 9.660 a 14.500 millones de kilómetros (6.000 a 9.000 millones de millas) de distancia, y el espacio interestelar.
Si bien los predecesores de IMAP han trazado mapas fundamentales de la heliosfera, la instrumentación de vanguardia a bordo de IMAP podrá cartografiarla con mayor detalle que nunca, utilizando partículas diminutas para responder grandes preguntas sobre las vastas e invisibles fronteras de lo inexplorado en nuestro sistema solar.
Además de mejorar los mapas del límite de la heliosfera, las mediciones de estas pequeñas partículas mejorarán nuestra comprensión de la composición de otras estrellas y ayudarán a predecir mejor los momentos en que las condiciones meteorológicas peligrosas en el espacio son inminentes cerca de la Tierra.
Cartografiar la heliosfera
Átomos neutros energéticos: Un mapa de los límites de la heliosfera
La investigación de los límites de la heliosfera, que es el objetivo de esta misión, se llevará a cabo principalmente con átomos neutros energéticos (ENA, por sus siglas en inglés). Un ENA es un tipo de partícula sin carga eléctrica que se forma cuando un ion energético con carga positiva choca contra un átomo neutro de movimiento lento. En la colisión, el ion toma un electrón extra con carga negativa, lo que lo hace neutro; de ahí el nombre de átomo neutro energético. Este proceso ocurre con frecuencia dondequiera que haya plasma en el espacio, como a través de la heliosfera, incluyendo su límite.
Dado que no están cargados, los ENA no interactúan con los campos magnéticos que impregnan el espacio y dan forma al límite de la heliosfera. Las partículas con carga eléctrica se ven obligadas a seguir las líneas del campo magnético, pero los ENA viajan en línea recta, sin verse afectados por los giros, vueltas y turbulencias que existen dentro de un campo magnético. Esto significa que los científicos pueden rastrear de dónde vinieron estos mensajeros atómicos y estudiar a distancia regiones lejanas del espacio que están llenas de plasma. La misión IMAP utilizará los ENA que recopile cerca de la Tierra para rastrear sus orígenes y construir mapas cósmicos de los límites de la heliosfera, que de otro modo serían invisibles desde tales distancias.
Este trabajo con los ENA ayuda a los científicos a comprender las fuerzas que impulsan los cambios en la frontera interestelar, como el movimiento relativo del Sol a través del vecindario galáctico, las presiones que ejercen los campos magnéticos y la materia interestelar fuera de la heliosfera, y el flujo siempre cambiante de los vientos provenientes del Sol.
IMAP y la meteorología espacial
Viento solar y partículas energéticas: Advertencia anticipada para la meteorología espacial
La misión IMAP proporcionará datos en tiempo real del viento solar y las partículas solares energéticas desde el punto estratégico L1 entre la Tierra y el Sol. Desde este punto de observación, a más o menos 1,6 millones de kilómetros (un millón de millas) de distancia de la Tierra en dirección al Sol, se podría proporcionar advertencias alrededor de media hora antes a los astronautas y naves espaciales que viajan cerca de la Tierra sobre la radiación dañina que se avecina.
El sistema de Enlace activo en tiempo real (I-ALiRT, por sus siglas en inglés) de IMAP empleará una parte de los datos de los instrumentos de IMAP para proporcionar información mejorada sobre la meteorología espacial. Este sistema transmitirá con frecuencia datos confiables para los modelos de meteorología espacial, lo que permitirá hacer predicciones y advertencias mucho mejores sobre el aumento de partículas dañinas procedentes del Sol.
IMAP y el polvo cósmico
Polvo cósmico: Comprensión de los componentes básicos del espacio celeste
Además de medir las minúsculas partículas individuales, IMAP hará mediciones directas del polvo cósmico, los conglomerados de las partículas que se originan fuera del sistema solar que son más pequeñas que un grano de arena. Aunque el polvo que se encuentra en el interior de nuestros hogares está compuesto principalmente de materiales orgánicos, este polvo espacial está compuesto en gran parte de granos rocosos o ricos en carbono.
La composición específica de este polvo espacial —la cantidad de cada elemento que contiene— es un matasellos que indica su lugar de origen en la galaxia. El estudio del polvo cósmico puede proporcionar información sobre la composición de las estrellas que están fuera de nuestro sistema solar. También ayudará a los científicos a avanzar significativamente en nuestra comprensión sobre estos componentes cósmicos básicos y ofrecerá información para saber de qué está hecho el material entre las estrellas.
