La UPM observa el campo magnético de la Tierra con rayos X

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Un equipo de investigadores del Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva de la UPM garantiza que los sensores de rayos X de la misión SMILE tengan el rango de temperatura adecuado para la correcta obtención de los datos científicos.

La madrugada del 19 de mayo despegó con éxito desde la Guayana Francesa la misión SMILE (Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer), un proyecto conjunto de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Academia China de Ciencias (CAS).

El campo magnético terrestre es una gigantesca burbuja que rodea nuestro planeta permitiendo la vida tal y como la conocemos. SMILE es la primera misión en estudiar ese campo magnético en el espectro de rayos-X, lo que permitirá revelar cómo y dónde es golpeado por el viento solar. Gracias a cuatro instrumentos científicos podremos adquirir los conocimientos fundamentales para realizar las futuras predicciones meteorológicas y mejorará nuestra comprensión de las tormentas solares, las tormentas geomagnéticas y la ciencia del clima espacial.

Detrás de las espectaculares imágenes de rayos-X que obtendrá este satélite hay un desafío térmico extremo en el que han trabajado investigadores del Instituto Universitario de Microgravedad “Ignacio Da Riva” de la Universidad Politécnica de Madrid (IDR/UPM), en estrecha colaboración con el INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial), responsable de la contribución española al instrumento SXI (Soft X-ray Imager). A su vez, el desarrollo de este instrumento ha sido liderado por la Universidad de Leicester (Reino Unido).

Una pequeña pieza de gran valor en la misión
La contribución del IDR/UPM se ha centrado en una pieza crítica de la carga útil: la DPA (Detector Plane Assembly) del instrumento SXI. “Nuestro objetivo es garantizar que los dos detectores de rayos-X, los CCD (Charge Coupled Device), alcancen temperaturas mínimas operacionales entre –100 °C y –120 °C, para asegurar la correcta obtención de los datos científicos necesarios. Si los CCD estuvieran a mayor temperatura, el ruido eléctrico de los propios CCD haría imposible el tratamiento de datos de la observación”, explican los investigadores.

Para lograrlo, tres investigadores han trabajado durante un año en este proyecto. Han realizado el análisis térmico de la DPA para la Revisión Crítica de Diseño (CDR) y posteriormente, han definido los perfiles del ensayo térmico de calificación y correlado el modelo térmico matemático con las temperaturas medidas durante el ensayo realizado en la cámara de vacío. Además, “hemos caracterizado la transferencia de calor de los thermal straps que conectan los CCD a radiadores dedicados con un ensayo de ingeniería en nuestras instalaciones del Laboratorio de Ensayos en Ambiente Espacial en el Campus de Montegancedo. Apenas miden 15 centímetros, pero es el elemento clave para que los CCD alcancen sus temperaturas operacionales”, concluyen.

Recopilación de datos a partir de julio
El exitoso lanzamiento ha sido solo el primer paso. SMILE irá aumentando lentamente su altitud a través de 11 encendidos del motor, hasta situarse finalmente en una órbita extremadamente elíptica que la llevará a 121.000 km por encima del Polo Norte para recopilar datos, antes de descender a 5.000 km por encima del Polo Sur para transmitirlos de forma eficiente a los científicos que los esperan con impaciencia en la Tierra.

La recopilación de datos comenzará en julio, una vez que SMILE haya desplegado los brazos, abierto las cubiertas de las cámaras y confirmado que todo funciona según lo previsto.


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