La misión del agua se enfrenta al clima espacial


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24/03/2021
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Durante más de una década, el satélite SMOS de la ESA ha estado proporcionando una gran cantidad de datos para mapear la humedad en el suelo y la sal en las aguas superficiales de los océanos para una mejor comprensión de los procesos que impulsan el ciclo del agua. Al asaltar cuestiones científicas clave, este explorador de la Tierra excepcional ha superado repetidamente las expectativas al devolver una amplia gama de resultados inesperados, que a menudo conducen a aplicaciones prácticas que mejoran la vida cotidiana. Además de la lista de talentos de SMOS, los nuevos hallazgos muestran que lo que se consideró ruido en los datos de la misión en realidad se puede usar para monitorear la actividad solar y el clima espacial, lo que puede dañar los sistemas de comunicación y navegación.

El satélite SMOS lleva un novedoso radiómetro interferométrico que opera a una frecuencia de 1.4 GHz en el rango de microondas de banda L del espectro electromagnético para capturar imágenes de ‘temperatura de brillo’. Estas imágenes corresponden a la radiación emitida desde la superficie de la Tierra, que los científicos luego utilizan para obtener información sobre la humedad del suelo y la salinidad del océano.

Sin embargo, debido al amplio campo de visión de la antena de SMOS, no solo captura las señales emitidas desde la superficie de la Tierra, sino también las señales del Sol, que crean ruido en las imágenes de temperatura de brillo. Por lo tanto, por supuesto, se utiliza un algoritmo específico durante el procedimiento de procesamiento de imágenes para eliminar este ruido de modo que los datos sean adecuados para su propósito.

Sin embargo, los científicos comenzaron a preguntarse si estas señales solares podrían contribuir a monitorear la actividad solar.

SMOS detecta el clima espacial

Pensamos que el Sol proporciona la luz y el calor para sustentar la vida, pero también nos bombardea con peligrosas partículas cargadas en el viento y la radiación solar. Los cambios en la luz proveniente del Sol, conocidos como erupciones solares, o en el viento solar, que transporta eyecciones de masa coronal, se conocen como clima espacial.

Estas llamaradas o eyecciones masivas pueden dañar las redes de comunicación, los sistemas de navegación como el GPS y otros satélites. Las tormentas solares severas pueden incluso ocasionar cortes de energía en la Tierra. Comprender y monitorear el clima espacial es, por lo tanto, importante para las alertas tempranas y para tomar medidas de precaución.

Manuel Flores-Soriano, de la Universidad de Alcalá en España, dijo: “Descubrimos que SMOS puede detectar ráfagas de radio solar e incluso variaciones más débiles en las emisiones del Sol, como el ciclo solar de 11 años.

“Las ráfagas de radio solares detectadas por las señales de temperatura de brillo SMOS del Sol generalmente se observan durante las erupciones que están asociadas con eyecciones de masa coronal. También hemos encontrado una correlación entre la cantidad de flujo solar liberado a 1,4 GHz y la velocidad, el ancho angular y la energía cinética de las eyecciones de masa coronal ”.

Estos nuevos resultados publicado en Clima espacial describir cómo SMOS tiene la capacidad única de observar el Sol continuamente con plena polarimetria – convirtiéndolo en un instrumento prometedor para monitorear la interferencia solar que afecta a los sistemas globales de navegación por satélite, como GPS y Galileo, comunicaciones por radar e inalámbricas, y para las alertas tempranas de eyecciones de masa coronal solar.

Raffaele Crapolicchio, que trabaja en el equipo de la misión SMOS en la ESA, señaló: «Es muy emocionante ver cómo una idea que propuse inicialmente en la Semana Europea del Clima Espacial en 2015 se ha convertido en estos fructíferos resultados».

SMOS en órbita

Diego Fernández de la ESA agregó: “Esta investigación realizada a través de nuestro programa Ciencia para la Sociedad es una prueba más de cuán versátil es la misión SMOS y cómo empujamos los límites de nuestras misiones mucho más allá de sus principales objetivos científicos. Aquí vemos una misión diseñada para observar nuestro planeta también es capaz de observar la actividad solar. Ahora se necesitará más trabajo para aprovechar estos resultados iniciales y crear un algoritmo de recuperación dedicado para la señal solar de banda L y generar productos para observaciones solares ”.



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