Buenas noches, Cluster: brillante final para una misión pionera
El primer satélite del cuarteto Cluster de la ESA regresó a la Tierra anoche de una forma totalmente segura en la primera «reentrada dirigida» del mundo, culminando así esta extraordinaria misión.
La nave espacial, llamada «Salsa» (Cluster 2), entró en la atmósfera terrestre a las 20:47 CEST del 8 de septiembre de 2024 sobre el océano Pacífico Sur. En esta región, el riesgo de que los fragmentos alcancen tierra es mínimo.
Durante las últimas dos décadas que Cluster ha pasado en el espacio, ha proporcionado datos de incalculable valor sobre cómo el Sol interactúa con el campo magnético de la Tierra, ayudándonos a comprender y pronosticar mejor la meteorología espacial. Con esta primera reentrada dirigida, Cluster pasará a la historia por una segunda razón: contribuir a que la ESA se convierta en líder mundial de la exploración espacial sostenible.
La reentrada se produjo tras un ajuste de la órbita de Salsa en enero de 2024 para dirigirla a una región lo más alejada posible de las zonas pobladas. De este modo, se aseguraba que las partes de la nave que sobrevivieran a la reentrada cayeran sobre mar abierto.
Durante los últimos días, semanas y meses, los operadores de la nave espacial de la ESA han vigilado de cerca a Salsa a medida que se acercaba a la Tierra, ajustando ligeramente su trayectoria una sola vez para mantenerla en la dirección correcta.
Hoy en día, las misiones por satélite se diseñan de acuerdo con una normativa que les obliga a minimizar el riesgo de causar daños a su regreso a la Tierra. Sin embargo, cuando se construyó Cluster, en los años noventa, no existía ninguna normativa de este tipo. Sin intervención, los cuatro satélites Cluster habrían reentrado en la atmósfera terrestre de forma natural, pero con menos control sobre cuándo o dónde ocurriría.
El director de operaciones de la ESA, Rolf Densing, explica por qué la agencia decidió poner fin a la misión de esta manera: «La reentrada de Salsa siempre iba a ser de muy bajo riesgo, pero queríamos ampliar los límites y reducir aún más la amenaza, y así demostrar nuestro compromiso con el objetivo «basura cero» de la ESA ».
«Al estudiar cómo y cuándo Salsa y los otros tres satélites Cluster se queman en la atmósfera, estamos aprendiendo mucho sobre la ciencia de la reentrada, lo que esperamos nos permita aplicar el mismo planteamiento a otros satélites cuando lleguen al final de sus vidas».
Cluster mostró el escudo invisible de la Tierra
La reentrada de Salsa marca el final de una misión única que, en última instancia, ayudará a proteger a la humanidad de nuestro tempestuoso Sol.
¿Agua? ¿Calor? ¿Minerales? Todos vitales para la vida, pero no exclusivos del planeta Tierra. Tal vez el factor clave que hace de la Tierra un mundo habitable extraordinario donde la vida puede prosperar es su potente magnetosfera.
A pocos cientos de kilómetros por encima de nuestras cabezas, se libra una batalla continua entre las fuerzas de la naturaleza. Como un barco en una tormenta interminable, la Tierra es bombardeada por enjambres de partículas procedentes del Sol a velocidades supersónicas.
La magnetosfera desvía la mayor parte de estas partículas de viento solar, que pasan inofensivas. Pero el escudo de la Tierra no es a prueba de balas. Las ráfagas de viento solar pueden azotarla sin piedad, empujando las partículas energéticas a través de los puntos débiles y dañando potencialmente los equipos electrónicos, incluidos los satélites vitales que orbitan en el espacio.
Puede sonar a ciencia ficción, pero los científicos llevan muchos años estudiando esta continua pugna entre el Sol y la Tierra, primero desde tierra y luego con la ayuda de satélites individuales. Pero las complejidades de la conexión Sol-Tierra siempre les han eludido. Hasta que apareció Cluster.
La directora de Ciencia, la profesora Carole Mundell, afirma: «Cluster es la primera misión que realiza estudios detallados, modelos y mapas en 3D del campo magnético de la Tierra, así como de los procesos relacionados con él en su interior y a su alrededor. Nos enorgullece decir que, gracias a Cluster y a otras misiones, la ESA ha hecho avanzar a la humanidad en el conocimiento de cómo interactúa el viento solar con la magnetosfera, lo que nos ayudará a prepararnos para los peligros que puede entrañar»
Vigilancia de la magnetosfera: una pieza clave en el rompecabezas de la meteorología espacial
Nuestra comprensión de la meteorología espacial –las condiciones ambientales en el espacio causadas por la actividad del Sol– depende de la comprensión de muchos factores diferentes: el comportamiento del Sol, cómo viaja el viento solar a través del espacio y cómo responde la magnetosfera de la Tierra.
Con Cluster, la ESA asumió el reto de descubrir cómo responde la magnetosfera de la Tierra al viento solar. Otras misiones de la ESA han estudiado diferentes partes del proceso: Solar Orbiter, SOHO, Proba-2 y Ulysses vigilando al Sol, y Swarm y Double Star estudiando también el entorno magnético de la Tierra. Double Star se centró en la «magnetocola» que se extiende lejos del planeta Tierra y Swarm continúa analizando el campo magnético terrestre.
La antorcha científica de Cluster se pasará a la misión Smile (Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer, o Explorador de la interacción viento solar-magnetosfera-ionosfera) de la ESA y la Academia China de Ciencias, cuyo lanzamiento está previsto para finales de 2025.
Unos años más tarde, la misión Vigil de la ESA se dirigirá al espacio para encajar las diferentes piezas del rompecabezas, con el objetivo de proporcionar datos continuos, casi en tiempo real, sobre la actividad solar potencialmente peligrosa. En última instancia, esto nos ayudará a garantizar la seguridad de las comunicaciones por satélite y de los viajes espaciales y aéreos.
¿Por qué es Cluster tan especial?
Mientras que la mayoría de las misiones que exploran los fenómenos magnéticos de la Tierra se centran en el ecuador, el cuarteto Cluster sobrevoló los polos, donde hay mucha actividad magnética. El viento solar en esta zona puede sumergirse más profundamente en la atmósfera superior de la Tierra, dando lugar a las espectaculares auroras.
La capacidad de Cluster para observar latitudes más altas que otras misiones permitió conocer partes de la magnetosfera que nunca antes habíamos podido «ver» con múltiples naves espaciales al mismo tiempo.
Mediante la cartografía del campo magnético de la Tierra y su comparación con el débil magnetismo actual de Marte, Cluster ha reafirmado la importancia de nuestra magnetosfera para protegernos del viento solar.
La misión también nos ayudó a comprender los puntos débiles de la magnetosfera, como la forma en que las partículas de viento solar pueden atravesar el escudo. Incluso descubrió el origen de los «electrones asesinos», partículas energéticas en el cinturón exterior de radiación que rodea la Tierra, que pueden causar estragos en los satélites.
Gracias a la vigilancia y el registro continuos de la dinámica y las propiedades de la magnetosfera terrestre durante dos décadas, Cluster ha acumulado una riqueza de datos sin precedentes, lo que ha permitido a los científicos hacer descubrimientos verdaderamente revolucionarios, incluso sobre dinámicas a más largo plazo.
Tras 24 años de increíble éxito en el espacio, la ESA tomó la decisión de poner fuera de órbita los cuatro satélites Cluster a lo largo de 2024-2026. Planificar las reentradas en este momento hizo posible que la nave espacial Cluster contribuyera a la ciencia de la reentrada como despedida final.
«El diseño de múltiples naves espaciales de Cluster siempre ha sido clave para su éxito», explica Philippe Escoubet, director de la misión Cluster.
«Al utilizar cuatro naves espaciales en lugar de una, Cluster pudo medir simultáneamente varias zonas del espacio. Cuando estaban más cerca unas de otras, las naves Cluster podría profundizar en las estructuras magnéticas más finas del espacio cercano a la Tierra. Cuando estaban más separadas, podrían obtener una visión más amplia de la actividad a mayor escala».
Y ahora la ESA está utilizando el hecho de que hay cuatro satélites Cluster para comprender mejor cómo funcionan las reentradas. Al comparar las reentradas de cuatro satélites idénticos en condiciones meteorológicas espaciales diferentes y con trayectorias ligeramente distintas, el equipo de desechos espaciales de la ESA está llevando a cabo un valioso experimento sobre la desintegración de satélites en la atmósfera. En última instancia, esto hará que las reentradas de satélites sean aún más seguras.
De cero a héroe
Aunque Cluster se ha convertido en un enorme éxito científico, sus primeros días no transcurrieron sin sobresaltos.
El cohete utilizado para lanzar los satélites Rumba (Cluster 1) y Tango (Cluster 4) en 2000 los dejó en una órbita incorrecta, obligándolos a depender de su propia propulsión, así como de la etapa superior del cohete, para llegar a la posición correcta y unirse a Salsa (Cluster 2) y Samba (Cluster 3).
El percance se produjo tras el lanzamiento fallido del cuarteto Cluster original en 1996.
Desde entonces, la misión ha realizado enormes progresos, superando con creces su vida útil prevista originalmente y contribuyendo enormemente a nuestra comprensión de la interacción entre el Sol y la Tierra. Y ayer, Cluster se convirtió en una pieza clave en la apuesta de la ESA por una exploración espacial más sostenible.
Para obtener más información sobre los logros científicos de Cluster, lea el artículo dedicado a cómo la misión pasó dos décadas estudiando la magnetosfera de la Tierra.
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