Imax: un magnetógrafo solar español

El principal objetivo de SUNRISE es la obtención de imágenes y polarimetría de alta resolución espacial (100 km. en la superficie solar) de los fenómenos de la fotosfera y la cromosfera (UV/VIS). Para conseguirlo, se está desarrollando un telescopio de un metro de apertura para el estudio del magnetismo solar, telescopio que irá embarcado en un globo estratosférico que la agencia espacial estadounidense NASA, enviará a la estratosfera desde el Ártico en el verano de 2009 y así poder obtener más información sobre el Sol.

El magnetismo solar es el responsable de lo que denominamos como actividad solar junto con sus consecuencias en el medio ambiente espacial a través de fenómenos bruscos de liberación de energía. Así mismo es el causante de la variabilidad de la irradiancia solar esencialmente en el rango UV del espectro con sus conocidos efectos sobre la capa de ozono de la Tierra y los posibles efectos climáticos asociados.

IMaX es un magnetógrafo que se está desarrollando por las siguientes instituciones españolas: el Instituto Astrofísico de Canarias (IAC), el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), el grupo de Astronomía, Ciencias del Espacio de la Universidad de Valencia (GACE) y el INTA. El Instituto Ignacio de la Riva (IDR) también participa con el análisis térmico de la misión.

Ver el 'aura' del Sol
Bajo responsabilidad del Área de Cargas Útiles e Instrumentación del INTA en este proyecto, está el diseño óptico, el diseño optomecánico y el control térmico del instrumento. Asimismo, en las instalaciones del Laboratorio de Instrumentación Espacial (LINES) del INTA se llevará a cabo la fase de integración y verificación del instrumento.

Un magnetógrafo es un instrumento capaz de obtener mapas bidimensionales de la distribución del campo magnético en el Sol obtenidos a partir de la medida de la polarización de la luz solar. Por tanto, IMaX es un instrumento conceptualmente complejo. Debe realizar imagen limitada por difracción, espectroscopia de alta resolución y polimetría de alta sensibilidad.

El análisis de la polarización se realiza con unos componentes basados en tecnología de cristales líquidos (la misma que se usa para en las pantallas de los relojes digitales y que usa la polarización de la luz para producir su efecto). Estos componentes denominados ROCLIs (retardadores ópticos basados en cristal líquidos) han sido desarrollados por el equipo del IMaX en colaboración con TECDIS Display Ibérica (Boecillo, Valladolid). Este desarrollo ha puesto al equipo del IMaX en una posición idónea para intentar exportar esta innovadora tecnología a otros proyectos.

Tecnología de vanguardia
En el bloque espectrocópico se utiliza de nuevo un elemento electro-óptico de tecnología puntera. Se trata de un etalón de Niobato de Litio producido por la empresa Australian Center for Precission Optics (ACPO/CSIRO). La luz atraviesa el etalón dos veces para mejorar la resolución espectral llegando a obtener una selectividad espectral mejor de 0.1 amstrong.

Finalmente las imágenes solares son recibidas en dos cámaras CCD que detectan cada una un estado ortogonal de la polarización lineal. Las cámaras CCD trabajan a un ritmo de unas cinco imágenes por segundo (200ms de tiempos de exposición) y necesitan sumar varias de éstas para alcanzar la señal/ruido deseada (1000).

El pasado 3 de octubre ha tenido lugar un vuelo de prueba en Nuevo Mejico con la góndola de SUNRISE en el que se han comprobado los principales sistemas de la misión. En noviembre comenzará la fase de integración y pruebas de IMaX en el INTA, para culminar con su integración en el telescopio durante el verano de 2008.

IMaX/SUNRISE aprovecha al máximo la experiencia de las instituciones españolas del consorcio nacional formado para el desarrollo de IMaX en la misión SUNRISE, lo que permite la aspiración de una participación española en Solar Orbiter de la Agencia Espacial Europea (ESA) de máxima relevancia y visibilidad como Co-IPs del instrumento VIM (Visible Light Imager).