O Solar Orbiter da ESA completou com sucesso quatro meses de meticulosa verificação técnica, conhecido como comissionamento. Apesar dos desafios impostos pela pandemia COVID-19, a espaçonave agora está pronta para começar a fazer ciência enquanto continua seu cruzeiro em direção ao sol.

Quando Solar Obiter explodiu no espaço em um foguete Atlas V do Cabo Canaveral, Flórida, em 10 de fevereiro, as equipes por trás da missão de € 1,5 bilhão não previram que dentro de semanas, a disseminação do COVID-19 os expulsaria de suas salas de controle de alta tecnologia, tornando o processo desafiador de comissionamento dos instrumentos da espaçonave ainda mais difícil.

Em circunstâncias normais, muitos dos cientistas e engenheiros do projeto teriam se reunido no Centro de Operações Espaciais Europeu (ESOC) em Darmstadt, Alemanha. Juntos, eles teriam trabalhado em estreita cooperação com os operadores da espaçonave, para dar vida à espaçonave e seus instrumentos.

Isso aconteceu mais ou menos como de costume durante as primeiras semanas mais desafiadoras da existência em órbita do Solar Orbiter, mas quando as equipes de instrumentos foram convidadas para o ESOC em março, a situação na Europa estava mudando rapidamente.

Cada uma das dez equipes de instrumentos precisava de muitos representantes no local. Dois ou três de cada equipe foram permitidos em uma sala de controle do Solar Orbiter dedicada. “Os outros representantes trabalharam em uma área de suporte dedicada, "diz Sylvain Lodiot, Gerente de Operações da Espaçonave Solar Orbiter da ESA. Não era incomum ter 15 ou mais pessoas trabalhando também na sala de controle principal. Mas dentro de uma semana, ficou claro que os países europeus estavam entrando em um bloqueio e, portanto, as equipes externas foram solicitadas a voltar para casa.

A equipe ítalo-alemã-tcheca por trás do coronógrafo METIS, um instrumento medindo o visível, emissões ultravioleta e ultravioleta extrema da coroa solar em resolução temporal e espacial sem precedentes, estava se preparando para ligar o instrumento pela primeira vez quando foi tomada a decisão de que as pessoas daquela época, os pontos de acesso do coronavírus nas regiões italianas de Piemonte e Lombardia, não tinham mais permissão para entrar no ESOC por razões de segurança.

"Tivemos muita dificuldade em tentar reorganizar as habilidades da equipe na hora com aqueles que podiam entrar, "diz Marco Romoli, Investigador do princípio METIS. "E graças ao pessoal do ESOC e aos nervos firmes dos presentes, conseguimos concluir a atividade com sucesso. "

A situação ficou ainda mais séria quando vários funcionários da ESOC testaram positivo para o vírus, e o site foi efetivamente fechado.

"Tínhamos que proteger as pessoas, "diz Sylvain, cuja última tarefa antes de ir para casa foi desligar todos os instrumentos do Solar Orbiter. "Foi horrível porque eu não sabia quando esses instrumentos voltariam a funcionar, " ele diz.

No evento, apenas cerca de uma semana depois, um esqueleto da equipe retornou e, com todas as medidas de distanciamento social em vigor, começou a trabalhar remotamente com as equipes de instrumentos para concluir o comissionamento.

Uma das equipes de instrumentos mais afetadas foi a equipe do Solar Wind Analyzer (SWA). O vento solar, que é constantemente liberado do sol, é composto de uma mistura de partículas eletricamente carregadas chamadas íons, e elétrons. O instrumento SWA compreende três sensores diferentes para medir os fluxos e a composição dessas várias populações de partículas. Cada sensor opera como uma espécie de 'periscópio elétrico' que usa altas tensões, até 30 quilovolts em uma caixa, para desviar as partículas do vento solar para o detector.

Para operar essas altas tensões com segurança, a equipe planejou não ligar o instrumento até pelo menos um mês após o lançamento. A intenção era que nenhum traço da atmosfera da Terra permanecesse dentro dos sensores SWA. Se houvesse, essas altas tensões podem causar arco e danificar os sensores.

O processo de ativação de cada um dos detectores SWA é longo porque cada subsistema de alta tensão deve ser ligado em etapas de apenas 20 ou 50 volts por vez. Após cada aumento, o instrumento é verificado para garantir que nada de desagradável tenha acontecido.

Quando o principal investigador da SWA, Christopher Owen, do Laboratório de Ciência Espacial Mullard, University College London (MSSL / UCL), tinha deixado a Alemanha, ele e sua equipe começaram a fazer planos para comissionar o instrumento em seu laboratório no Reino Unido. Mas então o bloqueio do Reino Unido foi anunciado, significando uma mudança para o trabalho em casa para quase todos.

"Quando saí do laboratório, Peguei alguns laptops e quatro telas, e os trouxe para casa. Eu, então, despejei meu filho de dois anos de seu berçário e armei tudo lá, "diz Christopher. E a partir deste centro de controle temporário, uma vez que o ESOC voltou ao trabalho, ele trabalhou remotamente com o resto da equipe SWA e o esqueleto da equipe em Darmstadt para que o instrumento fosse comissionado.

“Tínhamos sérias dúvidas se poderíamos trabalhar assim, "diz Sylvain sobre o processo em geral, "mas nos adaptamos e no final, funcionou muito bem porque toda a equipe se conhecia. "

Pronto para a ciência

As outras equipes de instrumentos também concluíram com sucesso seu comissionamento. “Esta é sem dúvida a primeira missão cujos instrumentos foram totalmente encomendados nas casas das pessoas, "diz David Berghmans, do Observatório Real da Bélgica, Bruxelas, Bélgica, e investigador principal do Extreme Ultraviolet Imager (EUI).

Não só o trabalho foi feito, mas eles compensaram o tempo perdido e conseguiram concluir o comissionamento no cronograma original. "Mesmo em um mundo normal, eu ficaria muito feliz onde estamos agora, "diz Daniel Müller, Cientista do Projeto Solar Orbiter na ESA, "Eu nunca esperei que quase tudo funcionasse perfeitamente fora da caixa."

Isso é testemunho da experiência com a qual a espaçonave foi feita pelo contratante principal Airbus DS (Reino Unido) e seus instrumentos foram feitos pelas várias equipes de instrumentos. Em 25 de junho, o Solar Orbiter Review Board endossou essa conquista declarando que a Revisão dos Resultados do Comissionamento da Missão foi bem-sucedida.

Para César García Marirrodriga, Gerente de Projeto do Solar Orbiter da ESA, foi um grande momento porque com o comissionamento acabado, seu trabalho está feito e ele entrega a espaçonave ao gerente de operações da missão. "Estou muito feliz em entregá-lo porque sei que está indo na direção certa, "diz César.

E para Daniel, é um grande momento também porque agora a missão está pronta para fazer ciência. "Nestes quatro meses desde o lançamento, os 10 instrumentos a bordo foram cuidadosamente verificados e calibrados um por um, como afinar instrumentos musicais individuais. E agora é hora de eles se apresentarem juntos, " ele diz.

A 'janela de verificação de sensoriamento remoto' deste mês, de 17 a 22 de junho, apresentou a primeira oportunidade de ter todos os instrumentos tocando juntos. Recebendo as gravações da espaçonave, que está atualmente a mais de 160 milhões de quilômetros de distância, será concluído nos próximos dias.

"Estamos muito entusiasmados com este primeiro 'concerto'. Pela primeira vez, poderemos reunir as imagens de todos os nossos telescópios e ver como eles obtêm dados complementares das várias partes do sol, incluindo a superfície; a atmosfera externa, ou corona; e a heliosfera mais ampla ao seu redor. É para isso que a missão foi construída, "diz Daniel. Essas primeiras imagens de luz serão divulgadas ao público em meados de julho.

100 dias de dados

Outros instrumentos também já estão coletando dados. No caso do magnetômetro (MAG), ele foi ativado pela primeira vez apenas um dia após o lançamento. "Recebemos dados de quase 100 dias durante o período de comissionamento, e são dados maravilhosos, "diz Helen O'Brien, do Imperial College e engenheiro-chefe do MAG.

O MAG foi ligado cedo para que pudesse fazer leituras enquanto era carregado para longe da espaçonave quando seu braço de lança era implantado. "O instrumento se comportou lindamente. Foi maravilhoso ver o campo decair quando nos afastamos da espaçonave, "diz Helen.

Esses dados permitirão que a equipe entenda o campo magnético gerado pela própria espaçonave, de modo que agora eles podem removê-lo de seus dados científicos para deixar apenas o campo magnético sendo carregado para o espaço longe do sol. E já existem muitos dados. A equipe já tem mais de dois bilhões de medições científicas para analisar. "Os dados são excelentes, realmente, muito bom, então estamos muito felizes, "diz Tim Horbury, Colegio Imperial, REINO UNIDO, e pesquisador principal do instrumento.

A missão agora continua em direção ao sol. Durante esta fase de cruzeiro, os instrumentos in-situ da espaçonave irão reunir dados científicos sobre o ambiente ao redor da espaçonave, enquanto os instrumentos de sensoriamento remoto serão ajustados pelas equipes em preparação para as operações científicas nas proximidades do sol. A fase de cruzeiro vai até novembro de 2021, após o qual Solar Orbiter começará a fase científica de sua missão.