ESTÉREO

STEREO ( Observatorio de Relaciones Solar-Terrestres ) es una misión de observación solar . ^{[ 2 ]} Dos naves espaciales casi idénticas ( STEREO-A , STEREO-B ) fueron lanzadas en 2006 a órbitas alrededor del Sol que hacen que, respectivamente, se adelanten y se queden gradualmente detrás de la Tierra. Esto permitió la obtención de imágenes estereoscópicas del Sol y de fenómenos solares, como las eyecciones de masa coronal .

Se perdió el contacto con STEREO-B en 2014 después de que entrara en un giro incontrolado que impedía que sus paneles solares generaran suficiente energía. Se reanudó brevemente en 2016 antes de ser interrumpido y finalmente declarado perdido.

Animación de la trayectoria de STEREO

Alrededor del Sol

En relación con el Sol y la Tierra

  ESTÉREO-A

  ESTÉREO-B Tierra  

  Sol

Las dos naves espaciales STEREO fueron lanzadas a las 00:52  UTC del 26 de octubre de 2006 desde la plataforma de lanzamiento 17B de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida, a bordo de un cohete Delta II 7925-10L, hacia órbitas geocéntricas altamente elípticas . El apogeo alcanzó la órbita de la Luna. El 15 de diciembre de 2006, en la quinta órbita, el par pasó cerca de la Luna para recibir asistencia gravitatoria . Debido a que las dos naves espaciales se encontraban en órbitas ligeramente diferentes, la nave espacial "delantera" (A) fue eyectada a una órbita heliocéntrica dentro de la órbita terrestre, mientras que la nave espacial "trasera" (B) permaneció temporalmente en una órbita terrestre alta. La nave espacial B volvió a encontrarse con la Luna en la misma revolución orbital el 21 de enero de 2007, siendo eyectada de la órbita terrestre en dirección opuesta a la nave espacial A. La nave espacial B entró en una órbita heliocéntrica fuera de la órbita terrestre. La nave espacial A tardó 347 días en completar una revolución alrededor del Sol y la nave espacial B tardó 387 días. El ángulo nave espacial A/Sol/Tierra aumentará a 21,650° por año. El ángulo nave espacial B/Sol/Tierra cambiará −21,999° por año. Dado que la longitud de la órbita de la Tierra es de alrededor de 940 millones de kilómetros, ambas naves tienen una velocidad promedio, en un marco de referencia geocéntrico giratorio en el que el Sol siempre está en la misma dirección, de aproximadamente 1,8 km/s, pero la velocidad varía considerablemente dependiendo de qué tan cerca estén de su respectivo afelio o perihelio (así como de la posición de la Tierra). Sus ubicaciones actuales se muestran aquí .   

Con el tiempo, las naves espaciales STEREO continuaron separándose entre sí a una tasa combinada de aproximadamente 44° por año. No se encontraron posiciones finales para las naves. Alcanzaron una separación de 90° el 24 de enero de 2009, una condición conocida como cuadratura . Esto resultó interesante porque las eyecciones de masa observadas de lado en el limbo por una nave espacial podrían ser observadas por los experimentos de partículas in situ de la otra nave espacial. Al pasar por los puntos lagrangianos L4 y L5 de la Tierra, a finales _de 2009, buscaron asteroides lagrangianos (troyanos) . El 6 de febrero _de 2011, las dos naves espaciales se encontraban exactamente a 180° de distancia entre sí, lo que permitió observar el Sol completo por primera vez. ^{[ 3 ]}

Aunque el ángulo aumentaba, la incorporación de una vista desde la Tierra, por ejemplo, desde el Observatorio de Dinámica Solar , permitió seguir obteniendo observaciones del Sol completo durante varios años. En 2015, se perdió el contacto durante varios meses cuando la nave espacial STEREO pasó por detrás del Sol. Posteriormente, comenzaron a acercarse de nuevo a la Tierra, alcanzando su máximo acercamiento en agosto de 2023. No serán recapturadas en órbita terrestre. ^{[ 4 ]}

El principal beneficio de la misión fueron las imágenes estereoscópicas del Sol. Dado que los satélites se encuentran en diferentes puntos de la órbita terrestre, pero a distancia de la Tierra, pueden fotografiar partes del Sol que no son visibles desde la Tierra. Esto permite a los científicos de la NASA monitorear directamente la cara oculta del Sol, en lugar de inferir su actividad a partir de datos obtenidos desde la Tierra. Los satélites STEREO monitorean principalmente la cara oculta en busca de eyecciones de masa coronal  : enormes explosiones de viento solar , plasma solar y campos magnéticos que a veces son expulsadas al espacio. ^{[ 10 ]}

Dado que la radiación de las eyecciones de masa coronal (CME) puede interrumpir las comunicaciones terrestres, las aerolíneas, las redes eléctricas y los satélites, una predicción más precisa de las CME tiene el potencial de brindar una mayor advertencia a los operadores de estos servicios. ^{[ 10 ]} Antes de STEREO, la detección de las manchas solares asociadas con las CME en el lado oculto del Sol solo era posible mediante heliosismología , que solo proporciona mapas de baja resolución de la actividad en el lado oculto del Sol. Dado que el Sol rota cada 25  días, los detalles del lado oculto eran invisibles para la Tierra durante días antes de STEREO. El período en que el lado oculto del Sol era previamente invisible fue una de las principales razones de la misión STEREO. ^{[ 11 ]}

La científica del programa STEREO, Madhulika Guhathakurta, preveía "grandes avances" en la física solar teórica y la predicción del clima espacial con la llegada de las vistas constantes de 360° del Sol. ^{[ 12 ]} Las observaciones de STEREO se incorporan a las predicciones de la actividad solar para aerolíneas, compañías eléctricas, operadores de satélites y otros. ^{[ 13 ]}

STEREO también se ha utilizado para descubrir 122 binarias eclipsantes y estudiar cientos de estrellas variables más . ^{[ 14 ]} STEREO puede observar la misma estrella durante hasta 20 días. ^{[ 14 ]}

El 23 de julio de 2012, STEREO-A se encontraba en la trayectoria de la CME de clase Carrington de la tormenta solar de 2012. [ ^{15 ] Se} estima que esta CME, de haber colisionado con la magnetosfera terrestre, habría provocado una tormenta geomagnética de fuerza similar al Evento Carrington , la tormenta geomagnética más intensa registrada en la historia. ^{[ 16 ]} La instrumentación de STEREO-A pudo recopilar y transmitir una cantidad significativa de datos sobre el evento sin sufrir daños.

Cada una de las naves espaciales transporta cámaras, experimentos de partículas y detectores de radio en cuatro paquetes de instrumentos:

• El proyecto de investigación coronal y heliosférica de la conexión Sol-Tierra (SECCHI) cuenta con cinco cámaras: un generador de imágenes ultravioleta extrema (EUVI) y dos coronógrafos de luz blanca (COR1 y COR2). Estos tres telescopios se conocen colectivamente como el Paquete de Instrumentos Centrados en el Sol o SCIP. Capturan imágenes del disco solar y de la corona interna y externa . Dos telescopios adicionales, generadores de imágenes heliosféricas (llamados HI1 y HI2), capturan imágenes del espacio entre el Sol y la Tierra. El propósito de SECCHI es estudiar la evolución tridimensional de las eyecciones de masa coronal a lo largo de su recorrido completo desde la superficie del Sol a través de la corona y el medio interplanetario hasta su impacto en la Tierra. ^{[ 17 ] [ 18 ]} El investigador principal de SECCHI fue Russell Howard.
• Mediciones in situ de partículas y transitorios de CME (IMPACT) , para estudiar partículas energéticas , la distribución tridimensional de electrones del viento solar y el campo magnético interplanetario. ^{[ 17 ] [ 19 ]} Janet Luhmann fue la investigadora principal de IMPACT.
• PLAsma and SupraThermal Ion Composition (PLASTIC) , dirigido por Antoinette Galvin , para estudiar las características del plasma de protones , partículas alfa e iones pesados . ^{[ 17 ]}
• STEREO/WAVES (SWAVES) es un rastreador de ráfagas de radio para estudiar las perturbaciones de radio que viajan desde el Sol hasta la órbita de la Tierra. ^{[ 17 ]} Jean Louis Bougeret fue el investigador principal de SWAVES, con el coinvestigador Michael Kaiser.

Cada nave espacial STEREO tenía una masa en seco de 547 kg (1206 lb) y una masa de lanzamiento de 619 kg (1364 lb) . En su configuración de almacenamiento, cada una tenía una longitud, anchura y altura de 2,0 × 1,2 × 1,1 m (6,67 × 4,00 × 3,75 pies) . Tras el despliegue de los paneles solares, su anchura aumentó a 6,5 ​​m (21,24 pies) . ^{[ 20 ] [ 21 ]} Con todos sus brazos de instrumentos y antenas desplegados, sus dimensiones son 7,5 × 8,7 × 5,9 m (24,5 × 28,6 × 19,2 pies) . ^{[ 22 ]} Los paneles solares pueden producir un promedio de 596 vatios de potencia, y la nave espacial consume un promedio de 475 vatios. ^{[ 20 ] [ 21 ]}                            

Las naves espaciales STEREO están estabilizadas en 3 ejes y cada una cuenta con una unidad de medición inercial en miniatura (MIMU) principal y otra de respaldo, suministradas por Honeywell . ^{[ 23 ]} Estas miden los cambios en la actitud de la nave espacial, y cada MIMU contiene tres giroscopios láser de anillo para detectar cambios angulares. El rastreador de estrellas y el telescopio guía SECCHI proporcionan información adicional sobre la actitud . ^{[ 24 ]}

Los sistemas informáticos de a bordo de STEREO se basan en el Módulo Electrónico Integrado (IEM), un dispositivo que integra la aviónica principal en una sola unidad. Cada nave espacial de una sola cadena cuenta con dos CPU: una para el procesamiento de comandos y datos, y otra para la guía y el control. Ambas son procesadores IBM RAD6000 de 25 megahercios , resistentes a la radiación y basados ​​en las CPU POWER1 (predecesoras del chip PowerPC presente en los antiguos Macintosh ). Si bien estos ordenadores son lentos para los estándares actuales de los ordenadores personales , cumplen con los requisitos de radiación necesarios para la misión STEREO.

STEREO también lleva FPGA de Actel que utilizan redundancia modular triple para endurecimiento contra la radiación. Las FPGA contienen los microprocesadores P24 MISC y CPU24 . ^{[ 25 ]}

Para el almacenamiento de datos, cada nave espacial lleva una grabadora de estado sólido con capacidad para almacenar hasta 1 gigabyte . Su procesador principal recopila y almacena en la grabadora imágenes y otros datos de los instrumentos de STEREO, que luego pueden enviarse de vuelta a la Tierra. Las naves espaciales tienen una capacidad de enlace descendente en banda X de entre 427 y 750 kbit/s . ^{[ 20 ] [ 21 ]}  

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  Sondas STEREO apiladas en Astrotech, Florida, el 11 de agosto de 2006.
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  Lanzamiento de las sondas STEREO a bordo de un cohete Delta II el 26 de octubre de 2006.
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  Una de las primeras imágenes del Sol tomadas por STEREO el 4 de diciembre de 2006.
• Tránsito lunar del Sol captado durante la calibración de las cámaras de imagen ultravioleta de STEREO-B. La Luna aparece mucho más pequeña que desde la Tierra, debido a que la distancia entre la nave espacial y la Luna era varias veces mayor que la distancia Tierra-Luna. 25 de febrero de 2007
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  El polo sur del Sol. En la parte inferior derecha de la imagen se observa material que emerge del Sol. Marzo de 2007.
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  Anaglifo tridimensional tomado por STEREO en marzo de 2007. Se recomienda usar gafas 3D rojas y cian para ver esta imagen correctamente.
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  Imagen tridimensional de la representación espacio-temporal tomada por STEREO en marzo de 2007.
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  Júpiter visto por STEREO-A HI1 el 23 de noviembre de 2008.
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  Casi toda la cara oculta del Sol , 2 de febrero de 2011
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  Casi toda la superficie del Sol, capturada en ultravioleta extremo a 19,5  nm, con líneas blancas que muestran las coordenadas solares (0° apunta directamente hacia la Tierra). 10 de febrero de 2011.
• Un día completo de datos solares obtenidos por los satélites STEREO, del 13 al 14 de febrero de 2011.
• Con motivo del décimo aniversario de STEREO, el científico adjunto del proyecto, Terry Kucera, ofrece un resumen de los 5 mayores éxitos de la misión.

• Advanced Composition Explorer (ACE), lanzado en 1997, sigue operativo a fecha de 2026..
• Heliofísica
• Vivir con una estrella (programa de la NASA), aún en curso a fecha de 2026..
  • Observatorio de Dinámica Solar (SDO), inaugurado en 2010.
  • La sonda solar Parker fue lanzada en agosto de 2018.
• El Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO), lanzado en 1995, sigue en funcionamiento a fecha de 2026..
• La sonda Solar Orbiter (SolO) fue lanzada en febrero de 2020.
• TRACE , lanzado en 1998.
• Ulises , nave espacial lanzada en 1990.
• La nave espacial Wind , lanzada en 1994, sigue operativa en 2026..
• Zooniverso – Observatorio de tormentas solares

• Sitio web de STEREO del Centro de Vuelos Espaciales Goddard
• Sitio web de STEREO del Laboratorio de Física Aplicada
• Centro Científico STEREO de la NASA
• Sitios de instrumentación
  • Sitio web SECCHI del Laboratorio de Investigación Naval
  • Generador de imágenes heliosféricas del Laboratorio Rutherford Appleton
• Cometas
  • La cola del cometa Encke fue eliminada por una eyección de masa coronal (CME). Archivado el 15 de mayo de 2017 en Wayback Machine por Science@NASA.
  • ESTÉREO/SECCHI Cometas: Los primeros 5 años del Proyecto Sungrazer