Las tormentas solares que liberan magnetismo a través del sistema solar pueden destruir satélites, redes eléctricas, sistemas de comunicación y navegación, y poner en peligro a los astronautas en el espacio. Los científicos pueden observar estos fenómenos, llamados eyecciones de masa coronal (CME), en el momento en que ocurren, pero es difícil predecir cuándo ocurrirán.
El Observatorio de Magnetismo Solar Coronal (COSMO) podría cambiar esto.
Científicos del Centro Nacional de Investigación Atmosférica de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF NCAR) están desarrollando COSMO para abordar la necesidad de una alerta más anticipada de CME que se dirigen hacia nuestro planeta. El observatorio solar terrestre transformaría la comprensión fundamental de la humanidad sobre la formación de erupciones solares y otros fenómenos meteorológicos espaciales que pueden afectar las tecnologías —y, por lo tanto, la vida y el sustento de las personas— en la Tierra.
NSF NCAR ha completado importantes hitos en el desarrollo de COSMO durante el último año. En abril, el equipo completó la Revisión Final del Diseño (FDR) del Gran Coronógrafo (COSMO-LC), el telescopio solar que será el instrumento central y más reconocible del observatorio. También redujeron el número de posibles ubicaciones para COSMO y desplegaron instrumentos para la siguiente fase de evaluaciones.
«Sabemos que las tormentas solares se forman en la atmósfera exterior del Sol, conocida como corona, pero necesitamos comprender mejor los procesos y condiciones magnéticas que ocurren antes de una tormenta», declaró Holly Gilbert, investigadora principal de COSMO y directora del Observatorio de Gran Altitud del NCAR de la NSF.
«COSMO mediría los campos magnéticos que impulsan las erupciones y nos permitiría estudiar la atmósfera solar como un sistema interconectado, algo que las instalaciones o instrumentos existentes no pueden proporcionar. Está diseñado para cubrir importantes lagunas en la capacidad de observación de la humanidad».
Revisión final del diseño finalizada
NSF NCAR colaboró con European Industrial Engineering (EIE) en la revisión final del diseño (FDR), finalizada en abril de 2025. La FDR representó la culminación de los esfuerzos de los científicos, ingenieros de NSF NCAR y sus socios de EIE para iterar y lograr un diseño del COSMO-LC que cumpla con todos los requisitos científicos y técnicos. Como parte de la FDR, EIE también elaboró un coste de construcción para el telescopio COSMO-LC, el elemento de coste de COSMO más incierto antes de la FDR. La estimación de construcción es de 20 millones de dólares del año fiscal 2025, sin incluir los costes específicos del sitio para la cúpula del telescopio, los instrumentos y los edificios del observatorio.
El COSMO-LC tendrá una apertura de 1,4 metros de diámetro (55 pulgadas), la abertura en la lente que permite la entrada de luz. Esto convertiría al coronógrafo en el telescopio refractor de mayor diámetro del mundo. La gran apertura del COSMO permitirá al telescopio captar suficiente luz para medir la intensidad del campo magnético de la corona.
Tres posibles emplazamientos para COSMO
Tras evaluar seis posibles emplazamientos para COSMO, NSF NCAR ha centrado su atención en los siguientes lugares:
- Observatorio de la Cresta de Magdalena, Nuevo México
- Observatorio Interamericano de Cerro Tololo, Chile
- Observatorio del Teide (Izaña), España
Los criterios de evaluación del equipo incluyeron los factores de coste locales, la viabilidad científica, las condiciones geopolíticas y otras consideraciones.
Para la siguiente fase de evaluación de emplazamientos, NSF NCAR ha desplegado instrumentos adicionales para medir las condiciones atmosféricas que pueden afectar la claridad de las observaciones coronales, a la vez que continúa observando el brillo del cielo y las condiciones meteorológicas. NSF NCAR seguirá trabajando con las comunidades de los tres emplazamientos a medida que continúa la evaluación de datos. Durante este período, NSF NCAR también refinará los datos sobre los factores de coste de construcción y otros factores que influirán en la elección del emplazamiento para COSMO.
Tras esta fase, NSF NCAR recomendará un emplazamiento principal y uno de respaldo para COSMO y buscará oportunidades para proponer la construcción completa de COSMO.
NSF NCAR continuará recopilando datos meteorológicos y radiométricos en la Estación Barcroft en California y en el Observatorio Astronómico Félix Aguilar en Argentina, a pesar de que no fueron seleccionados para la evaluación de la Fase 2. Los datos pueden ser útiles para proyectos futuros, incluidas las ubicaciones de los coronógrafos para el Grupo de Red de Oscilaciones Globales (ngGONG) de próxima generación.
Llenando una «brecha de información crítica»
Actualmente, los científicos solo pueden observar las tormentas solares, como si se detectara un tornado completamente formado. COSMO permitiría a los científicos comprender qué sucede en la atmósfera solar antes de una tormenta solar, lo cual es crucial para predecir cuándo ocurrirán. Unas mejores predicciones darían a los operadores de redes eléctricas, proveedores de satélites y otros más tiempo para prepararse para la tormenta solar que se avecina, de forma similar a la emisión de una alerta o aviso de tornado.
COSMO contará con tres instrumentos que trabajarán en conjunto para rastrear la acumulación de energía en el campo magnético solar: COSMO-LC, el Coronagrafo K (K-Cor) y el Magnetómetro Cromosférico y de Prominencia (ChroMag). Juntos, estos tres instrumentos observarán los cambios en las condiciones del plasma en la corona y la atmósfera justo debajo de la corona, llamada cromosfera. Estas observaciones se utilizarán para identificar y rastrear los procesos físicos que crean las tormentas solares y proporcionar nueva información para la predicción del clima espacial.
La combinación de COSMO-LC, K-Cor y ChroMag permitirá abordar múltiples objetivos científicos y proporcionar la información fundamental necesaria para predecir el clima espacial en el futuro cercano y a 10 años vista.
La información proporcionada por COSMO llenará un vacío crítico de información en la ciencia y las capacidades de predicción del clima espacial, según el Estudio Decenal de Física Solar y Espacial, una visión integral para avanzar y expandir las fronteras de la física solar y espacial durante la próxima década.
El estudio señala que capturar fenómenos eruptivos requerirá casi con certeza un campo de visión global como el que proporcionaría COSMO-LC. El estudio también reconoce el avanzado estado de diseño de COSMO-LC y que el observatorio incorporaría tecnología probada, lo que reduciría el costo y los riesgos científicos asociados con su construcción.
El Polarímetro Coronal Multicanal Mejorado (UCoMP), actualmente en uso en el Observatorio Solar Mauna Loa (MLSO) de NSF NCAR en Hawái, es un prototipo del COSMO-LC, de mayor tamaño. K-Cor ya se utiliza en MLSO, y ChroMagis está listo para desplegarse allí. El NCAR de la NSF también cuenta con más de 60 años de imágenes sinópticas de MLSO, lo que permite a los científicos estudiar la actividad magnética coronal a corto y largo plazo.
Estudio de la corona
El estudio de la corona es fundamental para la predicción del clima espacial. COSMO aprovecharía las capacidades de MLSO para crear una visión aún más completa de la corona y complementar otros observatorios terrestres y espaciales disponibles, como el Telescopio Solar Daniel K. Inouye de la NSF, que detecta fenómenos solares tres veces más pequeños que cualquier otro telescopio solar, o la misión Polarímetro para Unificar la Corona y la Heliosfera (PUNCH) de la NASA, lanzada en marzo de 2025, que estudia los fenómenos solares transitorios a medida que se mueven desde la corona hacia la Tierra.
«Las diferentes observaciones, campos de visión y puntos estratégicos en el espacio y en la Tierra nos permiten crear una visión y una comprensión más completas del Sol», afirmó Sarah Gibson, científica sénior del NSF NCAR y líder de desarrollo de COSMO. «COSMO aportaría la pieza que faltaba: la visión global (del Sol completo) de la corona».
Con información de Phys.org
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