Heliofísica

La NASA ha lanzado con éxito las misiones SPHEREx y PUNCH, que operarán en órbitas separadas con objetivos científicos distintos. Ambas misiones despegaban el 12 de marzo de 2025 a bordo de un cohete Falcon 9 de SpaceX desde la Base de la Fuerza Espacial de Vandenberg, en California. La separación de los dos satélites en el espacio ocurrió sin inconvenientes y las primeras señales de telemetría confirmaron que las dos misiones se encuentran en correcto funcionamiento.

SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) es un telescopio espacial diseñado para realizar un mapa tridimensional del cielo en diferentes longitudes de onda en el infrarrojo cercano, lo que permitirá estudiar más de 450 millones de galaxias y 100 millones de estrellas en la Vía Láctea. Su objetivo principal es analizar la evolución cósmica, incluyendo rastros del Big Bang y la expansión acelerada del universo. También buscará moléculas esenciales para la vida, como agua y compuestos orgánicos, en regiones de formación estelar y en discos protoplanetarios.

Representación artística del telescopio SPHEREx en su órbita polar terrestre, donde realizará un mapeo infrarrojo del cielo. *Créditos: NASA/JPL-Caltech*

Además, SPHEREx contribuirá a la detección de exoplanetas a través del método de tránsito, identificando posibles candidatos para futuras observaciones más detalladas. También recopilará información sobre los asteroides troyanos del sistema solar, ofreciendo datos previos a la llegada de la misión Lucy de la NASA, que se encargará de estudiarlos de cerca.

El telescopio operará en una órbita polar terrestre durante dos años, realizando un escaneo completo del cielo cada seis meses. Su capacidad de observación complementará la de telescopios como el James Webb y el futuro Nancy Grace Roman Space Telescope, proporcionando datos para estudios más detallados. El equipo de la misión, liderado por el California Institute of Technology (Caltech) y el Jet Propulsion Laboratory (JPL), ha confirmado que la comunicación con el satélite ha sido establecida con éxito y que los sistemas de control y generación de energía funcionan correctamente.

Mientras SPHEREx explora el cosmos, la misión PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere) estudiará la estructura del viento solar y la transición de la corona del Sol hacia el medio interplanetario. Utilizando cuatro pequeños satélites operando en conjunto, PUNCH capturará imágenes en 3D del Sol y su entorno, centrándose en tormentas solares, eyecciones de masa coronal y el flujo de partículas que afectan el clima espacial.

Los datos obtenidos por PUNCH permitirán mejorar la predicción de eventos solares que pueden afectar satélites, comunicaciones y redes eléctricas en la Tierra. A diferencia de misiones previas, PUNCH utilizará un sistema de polarización de luz para analizar el viento solar con mayor precisión, creando un mapa tridimensional continuo del flujo de partículas en la heliosfera interna.

Ilustración de los cuatro satélites PUNCH en órbita terrestre estudiando la heliosfera — Representación de la constelación de cuatro satélites de la misión PUNCH en órbita terrestre baja, analizando el viento solar en 3D. *Créditos: NASA/SwRI*

Los cuatro satélites de PUNCH se encuentran en órbita polar baja, posicionados en la línea de terminador, lo que les permite observar el Sol de forma continua sin interrupciones. La misión es gestionada por el Southwest Research Institute (SwRI) en Boulder, Colorado, y transmitirá datos en tiempo real al Centro de Análisis de Datos Solares de la NASA en el Goddard Space Flight Center.

Ambas misiones están programadas para operar por dos años, y sus datos estarán disponibles para la comunidad científica de forma abierta. Se espera que sus resultados contribuyan al conocimiento sobre la evolución del universo y los procesos físicos que ocurren en la atmósfera solar.

Referencias y más información:

SwRI PUNCH Web de la misión
SPHEREx Web de la misión

Los cuatro mini satélites de la misión PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere) han llegado a la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg en California para su integración final antes del lanzamiento, previsto para principios de 2025. Esta misión de la NASA, desarrollada por el Southwest Research Institute (SwRI), está diseñada para realizar observaciones sin precedentes de la transición entre la corona solar y la heliosfera, un área del espacio clave para comprender cómo el viento solar se expande y evoluciona en el medio interplanetario.

PUNCH está compuesto por cuatro pequeños satélites que, operando en conjunto, captarán imágenes continuas y en tres dimensiones del viento solar desde su formación en la corona hasta su propagación en el espacio. La misión utilizará cámaras sensibles a la luz visible polarizada para observar electrones libres en la heliosfera, permitiendo mapear estructuras como eyecciones de masa coronal (CMEs) y frentes de choque interplanetarios con una precisión sin precedentes.

Objetivos principales de la misión Punch. *Créditos: SWRI*

Estos datos llenarán una brecha de más de 60 años en la investigación sobre el viento solar, proporcionando una vista global y detallada de un fenómeno que afecta directamente el clima espacial, la seguridad de satélites y astronautas, y las comunicaciones en la Tierra.

Cada uno de los cuatro satélites de PUNCH porta un único instrumento, formando una red de observación distribuida:

1 Narrow Field Imager (NFI): Un coronógrafo compacto que observará la parte más interna de la corona solar, desde 6 hasta 32 radios solares (R☉).
3 Wide Field Imagers (WFI): Telescopios de gran campo basados en el diseño de los instrumentos STEREO/HI, capaces de capturar imágenes de la heliosfera desde 18 hasta 180 R☉.
STEAM (X-ray Spectrometer): Un espectrómetro de rayos X desarrollado por estudiantes, que analizará la radiación solar para estudiar la física del calentamiento de la corona.

La sincronización de estos cuatro satélites permitirá construir imágenes en 360°, proporcionando un monitoreo continuo de la evolución del viento solar.

Secuencia de datos procesados de la misión STEREO de la NASA mostrando la expansión de la corona solar mientras se extiende hacia el espacio y da origen al viento solar. *Créditos: SWRI*

Los satélites PUNCH estarán en una órbita polar sincronizada con el Sol, lo que les permitirá mantener una alineación constante con la estrella durante su misión primaria de dos años. Para evitar interferencias con la Tierra, los satélites estarán separados 120° en fase orbital, asegurando una cobertura ininterrumpida del espacio interplanetario.

Cada ocho minutos, cada satélite tomará una serie de imágenes: una sin polarización y seis imágenes polarizadas, permitiendo reconstrucciones tridimensionales de las estructuras del viento solar. Todos los datos serán enviados a la Tierra, donde serán fusionados para generar un mapa global de la heliosfera en tiempo real.

Uno de los objetivos clave de la misión es mejorar la capacidad de predicción de tormentas solares y eyecciones de masa coronal (CMEs), eventos que pueden generar perturbaciones en la magnetosfera terrestre y afectar redes eléctricas, satélites y sistemas de navegación GPS.

Para esto, PUNCH contará con QuickPUNCH, una herramienta diseñada para reducir el tiempo de procesamiento de datos y proporcionar información útil para la predicción del clima espacial en cuestión de horas en lugar de días. Este sistema servirá como complemento a los telescopios coronográficos a bordo de GOES-U y SWFO-L1, facilitando la detección temprana de eventos solares de alto impacto.

Animación (no a escala) que muestra la corona solar y el viento solar. *Créditos: NASA/GSC/Lisa Poje*

PUNCH no operará de manera aislada, sino que formará parte de un esfuerzo conjunto con otras misiones dedicadas al estudio del Sol y su influencia en el espacio interplanetario. Los datos obtenidos por sus satélites se complementarán con las observaciones de la Parker Solar Probe, que analiza el plasma solar a distancias extremadamente cercanas a la estrella, proporcionando mediciones directas de sus partículas y campos magnéticos. También trabajará en conjunto con la Solar Orbiter, cuya capacidad para capturar imágenes desde distintos ángulos en el sistema solar permitirá una visión más completa de la evolución del viento solar en el espacio profundo. A su vez, el Solar Dynamics Observatory (SDO) ofrecerá un monitoreo continuo de la actividad solar desde la órbita terrestre, facilitando la identificación de eventos como erupciones y eyecciones de masa coronal desde su origen. La combinación de estos datos permitirá reconstruir con mayor precisión la conexión entre los procesos que ocurren en la corona y su impacto en la heliosfera, proporcionando una visión global y detallada de la interacción entre el Sol y el medio interplanetario.

Las cuatro naves espaciales de la misión PUNCH, aseguradas en sus soportes de aluminio durante las fases finales de integración y pruebas previas al lanzamiento. *Créditos: SWRI*

Preparación final y cuenta atrás para el lanzamiento

El equipo de PUNCH ya ha completado la fase de integración y pruebas de los satélites, incluyendo ensayos térmicos, vibraciones y calibración óptica. Actualmente, los satélites están siendo preparados en la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg para ser acoplados junto con el telescopio SPHEREx, con el que compartirán lanzamiento en un cohete Falcon 9 de SpaceX.

El despegue está programado para principios de 2025 no antes de finales de febrero. Si todo sigue según lo planeado, los primeros datos científicos de PUNCH podrían llegar antes de que termine el año.

La misión promete marcar un antes y un después en el estudio del viento solar y la heliosfera, proporcionando información clave para comprender cómo la actividad del Sol moldea el espacio que nos rodea.