Cluster, el vigilante de las auroras, cumple diez años

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El cuarteto Cluster. Imagen: ESA.

La constelación de cuatro satélites que integra la misión Cluster se encuentra en órbita terrestre desde el 1 de septiembre del 2000. Esta semana la ESA conmemora el acontecimiento y recuerda que los datos aportados por la misión suponen el estudio más detallado realizado hasta la fecha sobre la interacción del viento solar con el campo magnético de la Tierra en tres dimensiones.

Clúster lleva ya una década estudiando la invisible interacción entre el Sol y la Tierra. Sus estudios han desvelado los secretos de las auroras y de las tormentas solares, y han ayudado a comprender fenómenos fundamentales que ocurren por todo el Universo.

Las auroras, esas luces que danzan en los cielos polares, no son otra cosa que la manifestación de una invisible batalla que tiene lugar sobre nuestras cabezas. Cada día, partículas procedentes del Sol impactan a gran velocidad contra el campo magnético de nuestro planeta; la mayoría rebotan, pero algunas quedan atrapadas por el magnetismo de la Tierra y se aceleran hasta chocar con la atmósfera, creando los brillos de las auroras, los cinturones de radiación del planeta y, de vez en cuando, grandes tormentas solares.

Durante estos diez años, la misión ha descubierto inmensos remolinos que inyectan partículas en el campo magnético de la Tierra, grandes ‘agujeros’ en las capas más altas de la atmósfera que dan lugar a manchas oscuras en el brillo de las auroras y puntos neutros que aparecen cuando el campo magnético de la Tierra se prepara para cambiar su estructura.

Recientemente, la distancia de Clúster a la Tierra ha sido reducida desde los 19 000 km iniciales a tan sólo varios cientos de kilómetros. Esto permitirá a los cuatro satélites atravesar la región en la que se aceleran las partículas que dan lugar las auroras. Desde aquí, los científicos podrán observar este fenómeno desde una perspectiva única.

Estudiar el océano del Universo

Mientras Clúster orbita con decisión nuestro planeta, sus resultados científicos demuestran la importancia de la misión para comprender los mecanismos que gobiernan el Universo.

“Estamos haciendo astrofísica prácticamente desde casa”, comenta David Southwood, Director de Ciencia y de Exploración Robótica de la ESA, “más allá de nuestro sistema solar hay un enorme Universo, plagado de estrellas. El espacio entre ellas está cubierto por campos magnéticos. Muchas misiones estudian los objetos celestes – las islas en el océano del Universo – pero Clúster estudia el océano en sí.”

“Clúster nos ha mostrado con gran nivel de detalle un mundo que hasta entonces nos resultaba completamente desconocido”, añade Philippe Escoubet, responsable de la misión para la ESA. Además aporta también un importante aspecto práctico: monitoriza el entorno en el que trabajan los satélites de navegación y de telecomunicaciones.

Las partículas procedentes del Sol pueden dañar los equipos electrónicos de los satélites, con frecuencia dejándolos totalmente inoperativos. La caracterización de estos fenómenos permitirá diseñar satélites más robustos.

Científicos de todo el mundo trabajan con los datos generados por Clúster. Con frecuencia los científicos presentan publicaciones basadas en los datos obtenidos por esta misión. El Archivo Activo de Clúster ya cuenta con más de 1000 usuarios de todo el mundo, lo que permite garantizar que se continuarán realizando descubrimientos científicos incluso cuando la vida útil de la misión haya terminado.

Hasta el 2012 y más allá

Si bien estaba previsto que las operaciones de Clúster continuasen hasta el año 2012, un equipo de expertos ya está estudiando la posibilidad de extenderlas hasta 2014, aunque para ello hay que asegurar la operatividad de los sistemas.

Diez años es mucho tiempo en las duras condiciones del espacio. Los cuatro satélites de Clúster empiezan a mostrar los efectos de la edad y el equipo de operaciones se enfrenta a un reto diario para mantener la flota operativa. Quizás el mayor desafío sea garantizar la continuidad del suministro eléctrico.

Los paneles solares ya no generan tanta energía como cuando se lanzó la constelación, y las baterías de abordo se están rompiendo de una forma dramática: a través de pequeñas explosiones. Estas baterías están compuestas por una mezcla no magnética de plata y cadmio para evitar causar interferencias con los instrumentos de Clúster. Según pasa el tiempo, estas baterías generan oxihidrógeno, un gas explosivo.

Actualmente siete baterías han dejado de funcionar en los cuatro satélites, dos de ellas por este tipo de explosiones. Los controladores de la misión pudieron observar la sacudida del satélite en el momento de los incidentes. De las veinte baterías embarcadas en la misión, sólo nueve continúan operativas. Sin embargo, la nueva programación de las operaciones asegura que los satélites podrían continuar funcionando a pleno rendimiento a pesar de la pérdida de estos elementos.