ESTÉREO

El "satélite ESTÉREO" vuelve a dirigir aquí. Para el conjunto musical, consulte Stereo Satellite .

Este artículo trata sobre la nave espacial de la NASA. Para otros usos de "Stereo", consulte Stereo (desambiguación) .

ESTÉREO

Ilustración de una nave espacial STEREO durante el despliegue de paneles solares
Tipo de misión	Observación solar
Operador	NASA
ID COSPAR	ESTÉREO-A: 2006-047A ESTÉREO-B: 2006-047B
SATCAT no.	ESTÉREO-A: 29510 ESTÉREO-B: 29511
Sitio web	http://stereo.gsfc.nasa.gov/ http://stereo.jhuapl.edu/
Duración de la misión	Planificado: 2 años STEREO-A transcurrido: 14 años, 5 meses, 3 días STEREO-B final: 9 años, 10 meses, 27 días
Propiedades de la nave espacial
Fabricante	Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins
Masa de lanzamiento	619 kg (1364 libras)
Secado masivo	547 kg (1206 libras)
Dimensiones	1,14 × 2,03 × 6,47 m 3,75 × 6,67 × 21,24 pies
Energía	475 W
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento	26 de octubre de 2006, 00:52  UTC ( 2006-10-26UTC00: 52 )
Cohete	Delta II 7925-10L
Sitio de lanzamiento	Cabo Cañaveral SLC-17B
Contratista	Alianza de lanzamiento unida
Fin de la misión
Ultimo contacto	STEREO-B: 23 de septiembre de 2016
Parámetros orbitales
Sistema de referencia	Heliocéntrico
Período	ESTÉREO-A: 346 días ESTÉREO-B: 388 días
Instrumentos SECCHI Investigación coronal y heliosférica de la conexión sol-tierra IMPACTO Mediciones in situ de partículas y transitorios CME EL PLASTICO Composición de iones plasmáticos y supratérmicos S / ONDAS ESTÉREO / ONDAS
Programa de sondas solares terrestres ←  Hinode MMS  →

STEREO ( Observatorio Solar de Relaciones Terrestres ) es una misión de observación solar . ^[1] En 2006 se lanzaron dos naves espaciales casi idénticas en órbitas alrededor del Sol, lo que hace que se alejen más y caigan gradualmente detrás de la Tierra, respectivamente. Esto permitió obtener imágenes estereoscópicas del Sol y fenómenos solares, como las eyecciones de masa coronal .

El contacto con STEREO-B se perdió en 2014, pero STEREO-A todavía está operativo.

Perfil de la misión

Reproducir medios

Este video introductorio muestra las ubicaciones de STEREO y muestra una imagen simultánea de todo el Sol.

Animación de la trayectoria de STEREO

Relativo al Sol y la Tierra

  ESTÉREO-A

  ESTÉREO-B  tierra

  sol

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Las dos naves espaciales STEREO se lanzaron a las 00:52 UTC el 26 de octubre de 2006 desde la plataforma de lanzamiento 17B en la estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida en un lanzador Delta II 7925-10L en órbitas geocéntricas altamente elípticas . El apogeo alcanzó la órbita de la Luna. El 15 de diciembre de 2006, en la quinta órbita, la pareja pasó junto a la Luna para una asistencia gravitatoria . Debido a que las dos naves espaciales estaban en órbitas ligeramente diferentes, la nave espacial "adelante" (A) fue expulsada a una órbita heliocéntrica.dentro de la órbita de la Tierra, mientras que la nave espacial "detrás" (B) permaneció temporalmente en una órbita alta de la Tierra. La nave espacial B se encontró de nuevo con la Luna en la misma revolución orbital el 21 de enero de 2007, siendo expulsada de la órbita terrestre en la dirección opuesta de la nave espacial A. La nave espacial B entró en una órbita heliocéntrica fuera de la órbita terrestre. La nave espacial A tardará 347 días en completar una revolución del Sol y la nave espacial B tardará 387 días. El ángulo de la nave espacial A / Sol / Tierra aumentará a 21.650 ° por año. El ángulo de la 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 media, en un marco de referencia geocéntrico giratorio en el que el Sol siempre está en la misma dirección, de unos 1,8 km / s,pero la velocidad varía considerablemente dependiendo de lo cerca que estén de su respectivo afelio o perihelio (así como de la posición de la Tierra). Se muestran sus ubicaciones actualesaquí .

Con el tiempo, las naves espaciales STEREO continuaron separándose unas de otras a una velocidad combinada de aproximadamente 44 ° por año. No hubo posiciones finales para la nave espacial. Lograron una separación de 90 ° el 24 de enero de 2009, una condición conocida como cuadratura . Esto fue de interés porque las eyecciones de masa vistas desde el costado de la extremidad por una nave espacial pueden potencialmente ser observadas por los experimentos de partículas in situ de la otra nave espacial. Al pasar por los puntos lagrangianos L 4 y L 5 de la Tierra , a finales de 2009, buscaron asteroides lagrangianos (troyanos).. El 6 de febrero de 2011, las dos naves espaciales estaban separadas exactamente 180 ° entre sí, lo que permitió ver todo el Sol a la vez por primera vez. ^[2]

Incluso a medida que aumenta el ángulo, la adición de una vista desde la Tierra, por ejemplo, desde el Observatorio de Dinámica Solar , todavía proporcionó observaciones del Sol completo durante varios años. En 2015, se perdió el contacto durante varios meses cuando la nave espacial STEREO pasó detrás del Sol. Luego comenzaron a acercarse a la Tierra nuevamente, con la aproximación más cercana en algún momento en 2023. No serán recapturados en la órbita de la Tierra. ^[3]

Pérdida de contacto con STEREO-B

El 1 de octubre de 2014, se perdió el contacto con STEREO-B durante un reinicio planificado para probar la automatización de la nave, en previsión del período de "conjunción" solar antes mencionado. El equipo pensó originalmente que la nave espacial había comenzado a girar, disminuyendo la cantidad de energía que podrían generar los paneles solares. El análisis posterior de la telemetría recibida concluyó que la nave espacial estaba en un giro incontrolado de aproximadamente 3 ° por segundo; esto fue demasiado rápido para ser corregido inmediatamente usando sus ruedas de reacción , que se sobresaturarían. ^{[4] [3]}

La NASA usó su Deep Space Network , primero semanalmente y luego mensualmente, para tratar de restablecer las comunicaciones. ^[3]

Después de un silencio de 22 meses, se recuperó el contacto a las 22:27 UTC del 21 de agosto de 2016, cuando Deep Space Network estableció un bloqueo en STEREO-B durante 2,4 horas. ^{[5] [4] [6]}

Los ingenieros planearon trabajar y desarrollar software para reparar la nave espacial, pero una vez que su computadora se encendió, solo habrían pasado unos 2 minutos para cargar la solución antes de que STEREO-B entrara en modo de falla nuevamente. ^[7] Además, aunque la nave espacial tenía potencia positiva en el momento del contacto, su orientación se desviaría y los niveles de potencia bajarían. Se logró la comunicación bidireccional y los comandos para comenzar a recuperar la nave espacial se enviaron durante el resto de agosto y septiembre. ^[4]

Seis intentos de comunicación entre el 27 de septiembre y el 9 de octubre de 2016 fallaron y no se detectó una onda portadora después del 23 de septiembre. Los ingenieros determinaron que durante un intento de despegar la nave espacial, una válvula de combustible del propulsor congelada probablemente provocó que el giro aumentara en lugar de decreciente. ^[4] A medida que STEREO-B se movía a lo largo de su órbita, se esperaba que sus paneles solares pudieran volver a generar suficiente energía para cargar la batería.

Cuatro años después de la pérdida inicial de contacto, la NASA terminó las operaciones de recuperación periódicas a partir del 17 de octubre de 2018. ^[8]

Beneficios de la misión

El principal beneficio de la misión fueron las imágenes estereoscópicas del Sol. En otras palabras, debido a que los satélites se encuentran en diferentes puntos a lo largo de la órbita de la Tierra, pero distantes 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 el lado lejano del Sol, en lugar de inferir la actividad en el lado lejano de los datos que se pueden obtener de la vista de la Tierra del Sol. Los satélites STEREO monitorean principalmente el lado lejano en busca de eyecciones de masa coronal  : ráfagas masivas de viento solar , plasma solar y campos magnéticos que a veces se expulsan al espacio. ^[9]

Dado que la radiación de las eyecciones de masa coronal, o CME, puede interrumpir las comunicaciones de la Tierra, las líneas aéreas, las redes eléctricas y los satélites, un pronóstico más preciso de las CME tiene el potencial de proporcionar una mayor advertencia a los operadores de estos servicios. ^[9] Antes de STEREO, la detección de las manchas solares que están asociadas con las CME en el lado lejano del Sol solo era posible utilizando heliosismología , que solo proporciona mapas de baja resolución de la actividad en el lado lejano del Sol. Dado que el Sol gira cada 25 días, los detalles del lado lejano eran invisibles para la Tierra durante días antes de STEREO. El período en el que el lado lejano del Sol era previamente invisible fue una de las principales razones de la misión STEREO. ^[10]

Madhulika Guhathakurta, científica del programa STEREO, esperaba "grandes avances" en la física solar teórica y el pronóstico del tiempo espacial con la llegada de vistas constantes de 360 ​​° del Sol. ^[11] Las observaciones de STEREO se incorporan en los pronósticos de actividad solar para aerolíneas, compañías eléctricas, operadores de satélites y otros. ^[12]

STEREO también se ha utilizado para descubrir 122 binarias eclipsantes y estudiar cientos de estrellas variables más . ^[13] STEREO puede mirar la misma estrella hasta por 20 días. ^[13]

El 23 de julio de 2012, STEREO-A estaba en el camino de la tormenta solar de 2012 , que fue similar en fuerza al Evento Carrington . ^[14] Su instrumentación fue capaz de recopilar y transmitir una cantidad significativa de datos sobre el evento. STEREO-A no resultó dañado por la tormenta solar.

Instrumentación científica

Ubicaciones de instrumentos en STEREO

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

• La investigación coronal y heliosférica de Sun Earth Connection (SECCHI) tiene cinco cámaras: una cámara ultravioleta extrema (EUVI) y dos coronógrafos de luz blanca (COR1 y COR2). Estos tres telescopios se conocen colectivamente como Paquete de Instrumentos Centrados en el Sol o SCIP. Representan el disco solar y la corona interior y exterior . Dos telescopios adicionales, generadores de imágenes heliosféricos (llamados HI1 y HI2), obtienen 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 través de su viaje completo desde la superficie del Sol a través de la corona y el medio interplanetario hasta su impacto en la Tierra. ^{[15] [16]}
• Mediciones In-Situ de Partículas y Transitorios CME (IMPACT) , para estudiar partículas energéticas , la distribución tridimensional de los electrones del viento solar y el campo magnético interplanetario. ^{[15] [17]}
• PLAsma y Composición de Iones SupraTérmicos (PLÁSTICO) , para estudiar las características plasmáticas de protones , partículas alfa e iones pesados . ^[15]
• STEREO / WAVES (SWAVES) es un rastreador de ráfagas de radio para estudiar las perturbaciones de radio que viajan desde el Sol a la órbita de la Tierra. ^[15]

Subsistemas de naves espaciales

Cada nave espacial STEREO tenía una masa seca de 547 kg (1.206 lb) y una masa de lanzamiento de 619 kg (1.364 lb). En su configuración replegada, cada uno 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 ancho aumentó a 6,5 ​​m (21,24 pies). ^{[18] [19]} Con todos sus brazos de instrumentos y antenas desplegadas, sus dimensiones son 7,5 × 8,7 × 5,9 m (24,5 × 28,6 × 19,2 pies). ^[20] Los paneles solares pueden producir un promedio de 596 vatios de potencia y la nave espacial consume un promedio de 475 vatios. ^{[18] [19]}

Las naves espaciales STEREO están estabilizadas en 3 ejes y cada una tiene una unidad de medida inercial en miniatura (MIMU) primaria y de respaldo proporcionada por Honeywell . ^[21] Estas medidas cambian en la actitud de una 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 . ^[22]

Los sistemas informáticos a bordo de STEREO se basan en el Módulo de electrónica integrada (IEM), un dispositivo que combina la aviónica central en una sola caja. Cada nave espacial de una sola cadena lleva dos CPU, una para comando y manejo de datos y otra para guía y control. Ambos son procesadores IBM RAD6000 de 25 megahertz reforzados contra la radiación , basados ​​en CPU POWER1 (predecesor del chip PowerPC que se encuentra en los Macintosh más antiguos ). Las computadoras, lentas según los estándares actuales de computadoras personales , son típicas para los requisitos de radiación necesarios en la misión STEREO.

STEREO también lleva FPGA de Actel que utilizan redundancia modular triple para el endurecimiento por radiación. Los FPGA contienen los microprocesadores suaves P24 MISC y CPU24 . ^[23]

Para el almacenamiento de datos, cada nave espacial lleva una grabadora de estado sólido capaz de almacenar hasta 1  gigabyte cada una. Su procesador principal recopila y almacena en la grabadora imágenes y otros datos de los instrumentos de STEREO, que luego pueden enviarse de regreso a la Tierra. La nave espacial tiene una capacidad de enlace descendente en banda X de entre 427 y 750  kbit / s . ^{[18] [19]}

Galería

• Sondas STEREO apiladas en Astrotech en Florida
  el 11 de agosto de 2006

• Lanzamiento de las sondas STEREO en un cohete Delta II
  26 de octubre de 2006

• Una de las primeras imágenes del Sol tomadas por STEREO
  el 4 de diciembre de 2006

• Reproducir medios

  Un tránsito lunar del Sol capturado durante la calibración de las cámaras de imágenes ultravioleta de STEREO-B. La Luna parece mucho más pequeña que desde la Tierra, porque la separación entre la nave espacial y la Luna era varias veces mayor que la distancia entre la Tierra y la Luna.
  25 de febrero de 2007

• El Polo Sur del Sol. Se puede ver material saliendo del Sol en la parte inferior derecha de la imagen.
  Marzo de 2007

• Un tridimensional anaglifo tomada por STEREO
  de marzo de de 2007 3D de color rojo cian Se recomienda usar gafas para ver esta imagen correctamente.
  

• Una imagen tridimensional del movimiento del tiempo por el espacio tomada por STEREO en
  marzo de 2007

• Júpiter visto por STEREO-A HI1
  23 de noviembre de 2008

• Casi todo el lado lejano del Sol
  2 de febrero de 2011

• Casi toda la superficie del Sol, tomada en ultravioleta extremo a 19,5 nm, con líneas blancas que muestran las coordenadas solares (0 ° es directamente hacia la Tierra)
  10 de febrero de 2011

• Reproducir medios

  Un día completo de datos solares de los satélites STEREO
  del 13 al 14 de febrero de 2011

• Reproducir medios

  Para el décimo aniversario de STEREO, el científico adjunto del proyecto Terry Kucera ofrece una descripción general de las 5 principales historias de éxito de la misión.

Ver también

• Advanced Composition Explorer (ACE), lanzado en 1997, sigue operativo en febrero de 2020 ^[actualizar].
• Heliofísica
• Living With a Star (programa de la NASA), todavía en curso hasta febrero de 2020^[actualizar]
  • Observatorio de Dinámica Solar (SDO), lanzado en 2010.
  • Parker Solar Probe , lanzado en agosto de 2018.
• Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO), lanzado en 1995, todavía observacional en febrero de 2020 ^[actualizar].
• Solar Orbiter (SolO), lanzado en febrero de 2020.
• TRACE , lanzado en 1998.
• Ulysses (nave espacial) , lanzada en 1990.
• Wind (nave espacial) , lanzada en 1994, todavía operativa en febrero de 2020 ^[actualizar].
• Zooniverse - Vigilancia de tormentas solares

Referencias

1. "Programa de lanzamiento de la NASA" . NASA. 20 de septiembre de 2006 . Consultado el 20 de septiembre de 2006 .
2. Zell, Holly, ed. (6 de febrero de 2011). "Primeras imágenes ESTÉREO de todo el sol" . NASA.
3. Sarah, Frazier (11 de diciembre de 2015). "Ahorro de STEREO-B: el camino de 189 millones de millas hacia la recuperación" . NASA.
4. "Novedades" . Centro de Ciencias STEREO . NASA. 11 de octubre de 2016. Archivado desde el original el 23 de octubre de 2016.
5. Fox, Karen C. (22 de agosto de 2016). "La NASA restablece el contacto con la misión STEREO" . NASA . Consultado el 22 de agosto de 2016 .
6. Geldzahler, Barry; et al. (2017). Una matriz en fase de antenas ampliamente separadas para comunicaciones espaciales y radar planetario (PDF) . Conferencia de Tecnologías Avanzadas de Vigilancia Espacial y Óptica de Maui. 19-22 de septiembre de 2017. Wailea, Maui, Hawái. págs. 13-14. Código bibliográfico : 2017amos.confE..82G .
7. Mosher, Dave (23 de agosto de 2016). "La NASA puede tener menos de 2 minutos para rescatar su nave espacial perdida" . Business Insider . Consultado el 24 de agosto de 2016 .
8. Kucera, Therese A., ed. (23 de octubre de 2018). "Actualización de estado STEREO-B" . Centro de Ciencias NASA / STEREO . Consultado el 26 de febrero de 2019 .
9. "El sol lo descubre todo para las sondas espaciales gemelas" . CBC News . 7 de febrero de 2011 . Consultado el 8 de febrero de 2011 .
10. Lemonick, Michael (6 de febrero de 2011). "Imágenes de la NASA el sol completo, el lado lejano y todo" . Tiempo . Consultado el 8 de febrero de 2011 .
11. Winter, Michael (7 de febrero de 2011). "El sol brilla en las primeras imágenes de 360 ​​grados de las sondas gemelas" . USA Today . Consultado el 8 de febrero de 2011 .
12. "Los satélites estéreo se mueven a ambos lados del sol" . BBC News . 6 de febrero de 2011 . Consultado el 8 de febrero de 2011 .
13. "STEREO dirige su mirada fija hacia las estrellas variables" . Astronomía . Real Sociedad Astronómica. 19 de abril de 2011 . Consultado el 19 de abril de 2011 .
14. "Casi Miss: la supertormenta solar de julio de 2012" . NASA. 23 de julio de 2014 . Consultado el 24 de julio de 2014 .
15. "Instrumentos y naves espaciales ESTÉREO" . NASA. 8 de marzo de 2006 . Consultado el 30 de mayo de 2006 .
16. Howard, RA; Moisés, JD; Socker, DG; Dere, KP; Cook, JW (junio de 2002). "Investigación coronal y heliosférica de la conexión sol-tierra (SECCHI)" . Avances en la investigación espacial . 29 (12): 2017-2026. Código Bibliográfico : 2002AdSpR..29.2017H . doi : 10.1016 / S0273-1177 (02) 00147-3 .
17. Luhmann, JG; Curtis, DW; Lin, RP; Larson, D .; Schroeder, P .; et al. (2005). "IMPACTO: Metas científicas y primicias con STEREO". Avances en la investigación espacial . 36 (8): 1534-1543. Código Bibliográfico : 2005AdSpR..36.1534L . doi : 10.1016 / j.asr.2005.03.033 .
18. Gurman, Joseph B., ed. (2007). "Nave espacial STEREO" . Centro de vuelo espacial NASA / Goddard . Consultado el 22 de agosto de 2016 .
19. "ESTÉREO - Observatorio de relaciones terrestres solares" (PDF) . NASA. 2005. NP-2005-8-712-GSFC . Consultado el 22 de agosto de 2016 .
20. Beisser, Kerri (ed.). "ESTÉREO - Características" . Laboratorio de Física Aplicada . Consultado el 22 de agosto de 2016 .
21. "Honeywell para proporcionar unidades de medida inercial en miniatura para naves espaciales STEREO" . Honeywell International. Archivado desde el original el 25 de noviembre de 2005 . Consultado el 25 de octubre de 2006 .
22. Driesman, Andrew; Hynes, Shane; Cancro, George (abril de 2008). "El Observatorio STEREO". Reseñas de ciencia espacial . 136 (1): 17–44. Código Bibliográfico : 2008SSRv..136 ... 17D . doi : 10.1007 / s11214-007-9286-z . S2CID 123239123 . 
23. Mewaldt, RA; Cohen, CMS; Cook, WR; Cummings, AC; Davis, AJ; et al. (Abril de 2008). "El telescopio de baja energía (LET) y la electrónica central SEP para la misión STEREO" (PDF) . Reseñas de ciencia espacial . 136 (1): 285–362. Código bibliográfico : 2008SSRv..136..285M . CiteSeerX 10.1.1.459.4982 . doi : 10.1007 / s11214-007-9288-x . S2CID 21286304 .   

Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con STEREO .

• Sitio web de STEREO por Goddard Space Flight Center
• Sitio web de STEREO por Applied Physics Laboratory
• STEREO Science Center de la NASA
• Sitios de instrumentos
  • Sitio web de SECCHI por el Laboratorio de Investigaciones Navales
  • Generador de imágenes heliosférico de Rutherford Appleton Laboratory
• Cometas
  • La cola del cometa Encke eliminada por CME por Science @ NASA
  • Cometas STEREO / SECCHI: los primeros 5 años del proyecto Sungrazer