La agencia espacial de Francia CNES lanzará la misión científica TARANIS para estudiar eventos luminosos transitorios (TLE) y ráfagas de radiación gamma de la Tierra (TGF) en el límite entre la atmósfera superior y el Espacio.
Está previsto que el satélite TARANIS se lance desde Kourou (Guayana Francesa) en noviembre, mediante un vehículo Vega operado por Arianespace, para estudiar los fenómenos luminosos que se producen por encima de las tormentas eléctricas. El objetivo de la misión francesa, que por primera vez realizará un análisis exhaustivo y a largo plazo de estos eventos, es mejorar la comprensión existente sobre su impacto en la atmósfera superior del planeta.
En la mitología celta gala, Taranis era el dios del cielo, el trueno y el relámpago. Por lo tanto, la Agencia Espacial Francesa CNES destacó que tenía sentido asignar el nombre de esta deidad a un satélite dedicado al estudio de los fenómenos luminosos asociados con las tormentas eléctricas. Ya pospuesto varias veces, el satélite TARANIS (Tool for the Analysis of RAdiation from lightNIng and Sprites) está programado para lanzarse desde el Centro Espacial Kourou en la Guayana Francesa el próximo noviembre. Una vez colocado en una órbita síncrona con el sol a una altitud de unos 700 km, la misión del satélite será estudiar las transferencias impulsivas de energía que tienen lugar por encima de las tormentas, en el límite entre la atmósfera superior de la Tierra y el entorno espacial.
«TARANIS se dedicará a rastrear no solo una amplia variedad de fenómenos luminosos conocidos colectivamente como eventos luminosos transitorios (TLE), sino también breves ráfagas de radiación gamma de la Tierra (TGF) durante los cuales una tormenta se comporta como un acelerador de partículas «, explica Jean-Louis Pinçon, investigador del CNRS en el Laboratorio de Física y Química del Medio Ambiente y el Espacio (LPC2E) y líder del proyecto de la misión.
Un descubrimiento casual
El primer TLE fue descubierto en una tarde de verano de 1989. El descubrimiento completamente accidental fue realizado por investigadores de la Universidad de Minnesota, Estados Unidos, que estaban tratando de probar la sensibilidad de un nuevo modelo de cámara que se iba a instalar en un cohete sonda. Para hacer esto, el equipo apuntó el dispositivo a una estrella de brillo conocido desde un punto de vista desde el suelo, sin darse cuenta de que la estrella apuntada esa noche estaba ubicada inmediatamente encima de una tormenta eléctrica. Una vez de vuelta en el laboratorio, los científicos se sorprendieron al descubrir que su cámara había capturado imágenes de extraños destellos de luz sobre las nubes de tormenta. Esta resultó ser la primera imagen de un sprite.
En la década de 1990, se identificaron otras tres categorías de eventos luminosos transitorios relacionados con tormentas eléctricas: elfos, caracterizados por un anillo de luz en expansión formado a unos 100 km sobre el suelo; chorros azules, que como su nombre indica, forman penachos azulados; y los chorros gigantes más raros y espectaculares que aparecen a altitudes de 15 a 90 km. “Aunque se estima que varios cientos de miles de TLE ocurren en la atmósfera superior todos los días, solo se pueden ver desde el suelo desde un punto de vista alto y muy lejos de la actividad de la tormenta, porque la nube tormentosa hace que sea imposible verlos”, explicó Pinçon. “Esta distancia, junto con la absorción por las densas capas de la atmósfera inferior, hace que sea muy difícil obtener datos relevantes de la superficie terrestre para el estudio de la microfísica de estos fenómenos”.
Un microsatélite repleto de instrumentos
Situado en una órbita a varios cientos de kilómetros por encima de las nubes, TARANIS podrá recopilar datos mucho más precisos y exhaustivos sobre estos eventos. Para dilucidar estos fenómenos, el microsatélite de 180 kg llevará seis experimentos científicos diferentes. Compuesto por dos cámaras junto con cuatro fotómetros, el experimento MCP (MicroCameras and Photometers) estará íntegramente dedicado a caracterizar los TLE según la longitud de onda de su espectro de luz, así como las tormentas que los provocan.
El detector de rayos gamma XGRE ((X-ray, Gamma-ray and Relativistic Electrons) determinará los distintos componentes de los destellos de rayos gamma terrestres. “A diferencia de los detectores de rayos gamma existentes, que fueron diseñados para identificar fuentes distantes de radiación cósmica, XGRE es tan rápido que podrá detectar incluso la más mínima cantidad de luz de las tormentas que se forman a pocos kilómetros sobre la superficie de la Tierra”, señaló Pinçon. Además de este instrumento ultrarrápido, el satélite estará equipado con detectores de electrones de alta energía, así como sensores para medir campos eléctricos y magnéticos y registrar las características de las partículas asociadas con TLE y TGF. “Todos estos instrumentos están diseñados específicamente para operar de manera simultánea y sincrónica para no perderse ninguna de las características de estos eventos,
Una masa de información sin precedentes
Al orbitar la Tierra catorce veces al día, TARANIS podrá identificar cientos de eventos relacionados con transferencias impulsivas de energía cada día, mientras registra sus características físicas y el contexto en el que ocurren. Por lo tanto, al final de la misión, programada para fines de 2024, el satélite habrá acumulado una cantidad sin precedentes de información sobre eventos luminosos transitorios y destellos de rayos gamma terrestres.
Una vez analizados, los datos ayudarán a esclarecer los mecanismos que los generan, así como las firmas electromagnéticas y diversas partículas involucradas en dichos procesos. “Al comparar la información recopilada por TARANIS en el nadir de las tormentas con la obtenida en paralelo por las redes de observación terrestres, se podrá determinar en qué circunstancias y con qué intensidad pueden afectar estos eventos, y los mecanismos físicos que los sustentan, la composición química y la dinámica de la atmósfera superior”, concluye Pinçon.
Fuente: CNES
