Solar Orbiter

OBJECTIVO:

Solar Orbiter se usará para estudiar cómo el Sol crea y controla la heliosfera, la enorme burbuja de partículas cargadas impulsadas por el viento solar hasta el medio interestelar. El satélite espacial combinará observaciones sensoriales in situ y remotas para obtener nueva información sobre el viento solar, el campo magnético heliosférico, las partículas energéticas solares, las perturbaciones interplanetarias transitorias y el campo magnético del Sol.

ASOCIACIONES

Misión conjunta entre la ESA y la NASA.

Nueve de cada diez instrumentos de a bordo serán proporcionados por Europa, mientras que la NASA aportará el resto de los instrumentos y un sensor.

El lanzamiento se efectuará desde Cabo Cañaveral a bordo de un vehículo de lanzamiento proporcionado por la NASA.

El Solar Orbiter, que está previsto que se lance en octubre de 2018, ha sido uno de los programas más complicados en los que Alter Technology ha participado como contratista de CPPA.

Dos de los retos más importantes fueron:

Número de usuarios. Solar Orbiter tenía 70 usuarios diferentes trabajando para los 9 instrumentos distintos en países de toda Europa. La gestión de los requisitos de cada instrumento intentando promover la estandarización sin olvidar los requisitos de calidad del programa exigía un control exhaustivo y detallado, así como el establecimiento de comunicaciones constantes con los usuarios y la ESA, además de informar de los progresos de Alter Technology a través de nuestra WEB PROJECT OFFICE.

Evaluación de los componentes COTS. Los componentes totalmente comerciales como los diodos, los transistores, los capacitadores o los microcircuitos, así como algunos componentes optoelectrónicos se han sometido a ensayos completos siguiendo estándares como ECSS-Q-ST-60-13. Además de las evaluaciones habituales, entre las que se incluyen TID, DD, DPA, ensayos de vida, ciclos de temperatura, duración de la humedad, etc., se realizaron evaluaciones de choques y vibración en los casos de encapsulados no habituales, así como desgasificación cuando los componentes contenían plástico. El uso de componentes COTS no se recomienda normalmente en los programas espaciales y solo se plantea la posibilidad de su uso cuando las necesidades de rendimiento específicas no se pueden lograr con componentes cualificados ni con soporte del fabricante.

Las lecciones aprendidas en estos puntos se han compartido entre la ESA y Alter Technology y, con toda seguridad, se usarán en futuros programas espaciales.

NAVE ESPACIAL

Al igual que con todas las naves espaciales, la masa y el volumen son cuestiones primordiales debido a las restricciones del vehículo de lanzamiento. Sin embargo, el cuerpo principal del satélite Solar Orbiter cuenta también con limitaciones debido a que una parte considerable del presupuesto se dedica a la protección térmica, junto con el hecho de que el satélite debe estar optimizado para encajar detrás de la protección térmica con suficiente margen para hacer frente a off-pointing cases, por ejemplo, a causa de anomalías en la nave espacial. El cuerpo principal del satélite Solar Orbiter tiene aproximadamente 2 m3 (dependencias de almacenamiento incluidas). Con 33 unidades de instrumentos que instalar a bordo, el volumen permitido para cada unidad de instrumento se debe controlar estrictamente.

La configuración del satélite Solar Orbiter está determinada por la presencia del dispositivo de protección térmica situado en la parte superior del satélite cuya finalidad es proteger el satélite del intenso flujo solar directo cuando se aproxime al perihelio. El dispositivo de protección térmica tiene un tamaño muy grande a fin de que proporcione la requerida protección al cuerpo del satélite y a las unidades montadas externamente, en combinación con la función de attitude-enforcement de FDIR (detección de fallos, aislamiento y recuperación). La plataforma mecánica se basa en un concepto convencional, fiable y robusto con un cilindro central, cuatro paredes de cizallamiento y seis paneles externos. Este concepto está inspirado en la plataforma del satélite Eurostar 3000 de Astrium. El diseño cumple los requisitos de la misión del Solar Orbiter de acuerdo con una filosofía de bajo riesgo y bajo coste.

Solar Orbiter

Alter Technology desempeñó un papel fundamental al ofrecer soporte mediante asesoramiento técnico, minimizar el uso de componentes no estándar y proporcionar la flexibilidad y experiencia necesarias en la realización de los ensayos y la evaluación de los componentes COTS.

https://wpo-altertechnology.com/cots-solar-orbiter-esccon/

Instrument

Measurements

SWA: Solar Wind Plasma Analyser
PI: C. Owen, Mullard Space Science Lab, UK
ion and electron bulk properties (incl. density, velocity, and temperature) of the solar wind; ion composition for key elements of the solar wind
EPD: Energetic Particle Detector
PI: J. Rodríguez-Pacheco, University of Alcala, Spain
composition, timing and distribution functions of suprathermal and energetic particles
MAG: Magnetometer
PI: T. Horbury, Imperial College, UK
in situ measurements of the heliospheric magnetic field
RPW: Radio and Plasma Waves
PI: M. Maksimovic, Observatoire de Paris, France
magnetic and electric fields at high time resolution (in-situ and remote)
PHIPolarimetric and Helioseismic Imager
PI: S.K. Solanki, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Germany
full-disc photospheric vector magnetic field and line-of-sight (LOS) velocity as well as the continuum intensity in the visible wavelength range
EUI: Extreme Ultraviolet Imager
PI: P. Rochus, Centre Spatial de Liège, Belgium
simultaneous intermediate resolution full-disk and high-resolution partial-disk EUV image sequences of the solar atmospheric layers above the photosphere
SPICE: Spectral Imaging of the Coronal Environment
Consortium Lead: A. Fludra, Rutherford Appleton Laboratory, UK
EUV imaging spectroscopy of the corona
STIX: X-ray Spectrometer/Telescope
PI: S. Krucker, FHNW, Switzerland
imaging spectroscopy of solar thermal and non-thermal X-ray emission
METIS: Multi Element Telescope for Imaging and Spectroscopy (Coronagraph)
PI: E. Antonucci, INAF- Astronomical Observatory of Turin, Italy
visible (polarized and unpolarized), and UV imaging of the solar corona
SoloHI: Heliospheric Imager
PI: R. A. Howard, NRL, USA
visible sunlight scattered by solar wind electrons

solar orbiter instruments

Instrumentos de Solar Orbiter: imagen de la ESA

PLANIFICACIÓN

Está previsto que Solar Orbiter se lance en febrero de 2019. Alcanzará su órbita operativa tres años y medio después del lanzamiento usando maniobras asistidas por gravedad (GAM) en la Tierra y Venus. El tiempo nominal de duración de la misión es de unos 7 años..

Solar Orbiter Red Book
Solar Orbiter Science Requirements Document

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