Resumen
- La nueva Sonda de Cartografía y Aceleración Interestelar de la NASA (IMAP, por sus siglas en inglés) será lanzada no antes del martes 23 de septiembre con la misión de estudiar la heliosfera, un escudo gigante creado por el Sol.
- La misión trazará un mapa de los límites de la heliosfera para ayudarnos a comprender mejor la protección que ofrece a la vida en la Tierra y cómo cambia con la actividad del Sol.
- La misión IMAP también proporcionará mediciones casi en tiempo real del viento solar, y estos datos se pueden utilizar para mejorar los modelos que predicen los impactos de la meteorología espacial, que van desde interrupciones de las líneas eléctricas hasta la pérdida de satélites y la salud de los astronautas que viajan.
El espacio es un lugar peligroso, y la NASA lo continúa explorando en beneficio de todos. Está lleno de radiación y partículas de alta energía que pueden dañar por igual el ADN y las placas de circuitos. Sin embargo, la vida perdura en nuestro sistema solar en parte debido a la heliosfera, una burbuja gigante creada por el Sol que se extiende mucho más allá de la órbita de Neptuno.
Con el lanzamiento de la nueva Sonda de Cartografía y Aceleración Interestelar (IMAP, por sus siglas en inglés) de la NASA no antes del martes 23 de septiembre, la humanidad se prepara para observar la heliosfera mejor que nunca. La misión trazará los límites de la heliosfera para ayudarnos a comprender mejor la protección que ofrece y cómo cambia con la actividad del Sol. La misión IMAP también proporcionará mediciones casi en tiempo real de las condiciones meteorológicas espaciales que son esenciales para la campaña Artemis y los viajes al espacio profundo.
“Con IMAP, ampliaremos los límites del conocimiento y la comprensión de nuestro lugar no solo en el sistema solar, sino también en la galaxia en su conjunto”, dijo Patrick Koehn, científico del programa IMAP en la sede central de la NASA en Washington. “A medida que la humanidad se expande y explora más allá de la Tierra, misiones como IMAP añadirán nuevas piezas al rompecabezas de la meteorología espacial que ocupa el espacio entre la sonda solar Parker en el Sol y las sondas Voyager que están más allá de la heliopausa”.
El dominio del Sol
La heliosfera es creada por el flujo constante de material y los campos magnéticos del Sol denominados viento solar. A medida que el sistema solar se mueve a través de la Vía Láctea, la interacción del viento solar con el material interestelar crea la burbuja de la heliosfera. El estudio de los límites de la heliosfera ayuda a los científicos a entender cómo es nuestro hogar en el espacio y cómo llegó a ser habitable.
Como si fuera un cartógrafo celeste moderno, IMAP trazará un mapa de los límites de nuestra heliosfera y estudiará cómo la heliosfera interactúa con el vecindario galáctico local que está más allá. Creará el mapa de la amplia gama de partículas, polvo, luz ultravioleta y campos magnéticos en el espacio interplanetario, a fin de investigar la energización de las partículas con carga eléctrica provenientes del Sol y su interacción con el espacio interestelar.
La misión IMAP se basa en las misiones Voyager y el Explorador de la Frontera Interestelar (IBEX, por sus siglas en inglés) de la NASA. En 2012 y 2018, las naves espaciales gemelas Voyager se convirtieron en los primeros objetos hechos por el hombre en cruzar el límite de la heliosfera y enviar mediciones desde el espacio interestelar. Esta misión dio a los científicos una imagen panorámica de cómo era este límite y dónde se encontraba en dos lugares específicos. Si bien IBEX ha estado cartografiando la heliosfera, pero ha dejado muchas preguntas sin respuesta. Con una resolución 30 veces mayor y la capacidad de generar imágenes con mayor rapidez, IMAP ayudará a resolver las incógnitas acerca de la heliosfera.
Átomos neutros energéticos: mensajeros atómicos desde el borde de nuestra heliosfera
De los diez instrumentos de IMAP, tres investigarán los límites de la heliosfera mediante la recolección de átomos neutros energéticos (ENA, por sus siglas en inglés). Muchos ENA se originan como partículas con carga eléctrica positiva liberadas por el Sol, pero después de viajar a toda velocidad por el sistema solar, estas partículas chocan con las partículas del espacio interestelar. En esta colisión, algunas de esas partículas con carga positiva se vuelven neutras y así nacen los átomos neutros energéticos. La interacción también redirige a los nuevos ENA y algunos rebotan de regreso hacia el Sol.
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 de los campos magnéticos que impregnan el espacio y dan forma al límite de la heliosfera. 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 recolecte 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.
“Con su amplio conjunto de instrumentos de última generación, IMAP mejorará nuestra comprensión de dos preguntas fundamentales: cómo se energizan y transportan las partículas a través de la heliosfera y cómo la propia heliosfera interactúa con nuestra galaxia”, dijo Shri Kanekal, científico de la misión IMAP en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Meteorología espacial: monitoreo del viento solar
La misión IMAP también permitirá observar casi en tiempo real el viento solar y las partículas solares energéticas, que pueden producir condiciones peligrosas en el entorno espacial cercano a la Tierra. Desde su ubicación en el punto de Lagrange 1, a alrededor de 1,6 millones de kilómetros (un millón de millas) de la Tierra hacia el Sol, IMAP proporcionará advertencias sobre partículas peligrosas que se dirigen hacia nuestro planeta con cerca de media hora de anticipación. Los datos de la misión ayudarán a desarrollar modelos que pueden predecir los impactos de la meteorología espacial, los cuales abarcan desde interrupciones de las líneas eléctricas hasta la pérdida de satélites.
“La misión IMAP proporcionará información muy importante para los viajes al espacio profundo, donde los astronautas estarán directamente expuestos a los peligros del viento solar”, dijo David McComas, investigador principal de IMAP en la Universidad de Princeton.
Polvo cósmico: indicios de la galaxia más allá
Además de medir los ENA y las partículas del viento solar, IMAP hará mediciones directas del polvo cósmico: los conglomerados de las partículas que se originan fuera del sistema solar, más pequeñas que un grano de arena. Este polvo espacial se compone en gran parte de granos de roca o de granos ricos en carbono que quedan después de las explosiones de supernovas.
La composición elemental 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 lo que sabemos acerca de estos componentes cósmicos básicos y proporcionará información para saber de qué está hecho el material entre las estrellas.
David McComas lidera la misión con un equipo internacional de 27 instituciones asociadas. El Laboratorio de Física Aplicada (APL, por sus siglas en inglés) de la Universidad Johns Hopkins gestiona la fase de desarrollo y construcción de la nave espacial, y operará la misión. IMAP es la quinta misión en la cartera del Programa de Sondas Solares Terrestres de la NASA. La División de Proyectos de Exploradores y Heliofísica del centro Goddard de la NASA gestiona el programa STP para la División de Heliofísica de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. El Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA, con sede en el Centro Espacial Kennedy de la agencia en Florida, gestiona los servicios de lanzamiento de la misión.
Por Mara Johnson-Groh
Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland
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