La nave espacial, que se lanzará el 4 de Agosto, se encontrará a menos de 6 millones de kilómetros de nuestra estrella.
La sonda solar Parker (ilustrada), que se lanzará a principios de agosto, se acercará más al Sol que cualquier nave espacial anterior. Crédito de la imagen: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, (JHUAPL).
La sonda solar Parker de la NASA está a punto de embarcarse en una maniobra temeraria de una misión espacial.
Parker orbitará rápidamente al Sol dos docenas de veces durante los próximos siete años, circunvalando aproximadamente a 6 millones de kilómetros de la superficie de la estrella, más de siete veces más cerca que cualquier nave espacial anterior. En su aproximación más cercana, Parker se precipitará a través de la corona a aproximadamente 700,000 kilómetros por hora, convirtiendo a la nave en el objeto más rápido hecho por el hombre en el Sistema Solar. La sonda solo necesitaría alrededor de un segundo para pasar de Filadelfia a Washington, DC.
Las primeras observaciones de Parker de la corona y el viento solar, el torrente de partículas cargadas que el Sol arroja al espacio, podrían ayudar a resolver misterios de larga data sobre el funcionamiento interno de la atmósfera del Sol. Y los nuevos datos pueden mejorar los pronósticos del clima espacial que ponen en peligro a las naves espaciales, los astronautas y la tecnología en el terreno.
El tesoro de nuevos datos recopilados por esta investigación “va a responder muchas preguntas que no podríamos responder de ninguna otra manera”, dice Craig DeForest, un heliofísico del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado, que no está involucrado en la misión. “Ha habido una gran anticipación”.
EN EL MEDIO DE ELLA. Esta imagen del Sol, como se ve por un coronógrafo a bordo de la nave espacial del Observatorio Solar y Heliosférico, SOHO, revela la estructura turbulenta de la atmósfera exterior del Sol, o Corona. Parker será la primera sonda en volar a través de este plasma abrasador. Crédito: Science News.
Los científicos han tenido una sonda como Parker en sus listas de deseos de misión durante casi 60 años. En 1958, el año en que se creó la NASA, la Junta de Estudios Espaciales de las Academias Nacionales recomendó que la nueva agencia envíe una nave espacial dentro de la órbita de Mercurio para investigar el entorno que rodea al Sol.
A lo largo de los años, varios grupos de investigación han lanzado ideas de misión de sondas solares, pero ninguna pudo acercarse lo suficiente al Sol como los astrónomos querían. “Solo hace poco que la tecnología de los escudos térmicos y todo lo demás han convergido lo suficiente como para que podamos hacer esto realidad”, dice DeForest.
Con aproximadamente el tamaño de un automóvil pequeño, la Parker Solar Probe empacará instrumentos para tomar imágenes tridimensionales, medir campos eléctricos y magnéticos y catalogar partículas de alta energía. Aunque la corona chisporrotea a millones de grados, la atmósfera es tan difusa que la mayor parte del calor que pondrá en peligro los instrumentos de la nave Parker proviene de la radiación que emana directamente de la superficie del Sol. Esta luz solar letalmente intensa puede calentar la cara de la nave espacial a aproximadamente 1370 °.
Para proteger los instrumentos de la Parker contra esa radiación, la sonda está armada con un escudo térmico compuesto por una capa de espuma de carbón intercalada entre paneles de otro material a base de carbono similar al epoxi de grafito utilizado para hacer palos de golf y raquetas de tenis. A medida que Parker se balancea alrededor del Sol, este escudo térmico se enfrentará continuamente a la estrella para mantener los instrumentos escondidos detrás de él a salvo de la radiación unas 475 veces más intensa que la que soportan las naves espaciales en órbita terrestre.
Parker se sumergirá en la corona del Sol por primera vez solo tres meses después del lanzamiento, enviando su primer lote de datos a la Tierra a principios de Diciembre. Para los científicos, eso es bastante gratificante: para naves espaciales como la New Horizons ( SN Online: 15/6/15 ) que se han encontrado con objetos del Sistema Solar más distantes, el intervalo entre el lanzamiento y la llegada puede abarcar años.
La sonda círculará alrededor del Sol 24 veces, utilizando la atracción gravitatoria de Venus para reducir gradualmente la órbita de la nave. En su primera ronda, Parker volará a unos 24 millones de kilómetros de la superficie del Sol; en sus últimos bucles en 2024 y 2025, la sonda se acercará a unos 6 millones de kilómetros.
VUELTAS Y VUELTAS. La sonda Parker circulará alrededor del Sol 24 veces durante los próximos siete años, utilizando el tirón gravitatorio de Venus para reducir gradualmente su propia órbita. En su primera ronda, Parker se acercará a 24 millones de kilómetros hasta la superficie de la estrella. En sus últimos bucles, comenzando en 2024, la sonda circunvalará al Sol a aproximadamente 6 millones de kilómetros de la superficie.
La sonda puede quedar con un poco de combustible para seguir navegando alrededor del Sol después de completar sus 24 órbitas ordenadas por la misión, dice Nicola Fox, científica del proyecto para la misión. Pero eventualmente, Parker no podrá disparar los propulsores que necesita para mantener su escudo térmico dirigido al Sol. La sonda “comenzará a girar, y los trozos de la nave espacial que no están totalmente diseñados para ver el Sol estarán en plena iluminación”, dice Fox, una heliofísica del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Laurel, Maryland. “La nave espacial rompe al principio en trozos grandes, y luego se volverán cada vez más pequeños. “Eventualmente, Parker no será más que una pizca de polvo esparcido por la corona.
El legado de la nave espacial, sin embargo, seguirá vivo. Se espera que las observaciones de Parker ayuden a responder preguntas sobre la corona y el viento solar que han desconcertado a los investigadores durante décadas.
Por ejemplo, los datos de Parker podrían explicar la extraña diferencia de temperatura entre la superficie del Sol, que es un tostado 5500 °, y la corona de varios millones de grados. Este pico puede deberse a las líneas vibrantes del campo magnético que calientan el material en la corona, o chorros de material de la superficie del sol que inyectan energía en su atmósfera ( SN Online: 20/8/17 ). Parker también podría ayudar a explicar dónde las partículas de viento solar obtienen la energía para acelerarse a medida que escapan de la inmensa atracción gravitacional del Sol ( SN Online: 18/8/17 ).
El enigmático calor coronal y la aceleración del viento solar probablemente tengan una causa común, dice David McComas, un Físico de Plasma Espacial de la Universidad de Princeton. McComas es el Investigador Principal de uno de los instrumentos de la sonda, Integrated Science Investigation of the Sun. Hay muchas teorías que compiten para explicar estos dos problemas, pero las sondeos de Parker sobre el Sol deberían ayudar a descifrar la lista de posibles explicaciones.
Las observaciones de Parker también deberían dar una nueva visión de los orígenes de esas partículas altamente energéticas que escapan del Sol hacia el viento solar, dice McComas. El viento solar pasa sobre la Tierra a cientos de kilómetros por segundo, y las perturbaciones en esta brisa cósmica pueden interferir con los satélites, las naves espaciales y las redes eléctricas ( SN: 8/19/06, p.120 ). Una mejor comprensión de la atmósfera tumultuosa del Sol y del viento solar podría conducir a mejores pronósticos de eventos meteorológicos espaciales potencialmente peligrosos.
Además de todo eso, la vista ampliada del Sol de Parker indudablemente generará nuevos misterios sobre nuestra estrella, dice McComas. La transferencia de datos de “una misión [a menudo] solo despierta nuestro apetito por más observaciones en el futuro”, dice.
Afortunadamente, otra nave espacial con destino al Sol se está lanzando justo después de la sonda Parker. El Orbitador Solar (Solar Orbiter) de la Agencia Espacial Europea, que zarpará en 2020, proporcionará las primeras imágenes directas de los Polos del Sol. Junto con las observaciones de Parker más cercanas al estómago, los datos del Orbitador Solar pueden revelar cómo varía el viento solar en diferentes latitudes.
POLAR EXPLORER, El OrbitadorSolar de la Agencia Espacial Europea (visto en esta ilustración compuesta) está programado para su lanzamiento en 2020. Sus observaciones de los Polos del Sol podrían combinarse con los datos de baja latitud de Parker para revelar cómo varía el viento solar en su superficie. Crédito: NAVE ESPACIAL: ATG MEDIALAB / ESA; SOL: P. TESTA (CFA) / SDO / NASA.
Estas misiones no son solo para conocer nuestro propio Sistema Solar. “Una vez que sepas cómo funciona nuestra estrella, vas a saber mucho más sobre … otras estrellas”, dice Fox.
Cualesquiera que sean los descubrimientos científicos que surjan de la misión, es difícil no entusiasmarse por el gran “asombro” de la inminente expedición de la sonda. “Esto es realmente genial”, dice DeForest. “Estamos lanzando una sonda y volando a través de [varios] millones de grados de plasma en la periferia de una estrella. Quiero decir, ¿qué genial es eso?
Un excelente artículo, que recorre, desde la hisotria de la misión hasta una discusión de las actuales teorías acerca del calentamiento coronal y por otro, las teorías que tratan de explicar el origen del Viento Solar y su no decaimiento con la distancia al Sol, asi como la aceleración de las partículas de alta energía emitidas por el astro es:
A Place in the Sun. NASA’s Parker Probe will venture closer than ever to the sun to explore its mysterious atmosphere. By Joshua Sokol.
La sonda Parker y el Solar Orbiter son parte del programa “Living with a Star” (LWS) que desarrolla misiones para mejorar nuestra comprensión de cómo y por qué varía el Sol, cómo responden la Tierra y el Sistema Solar y cómo la variabilidad y la respuesta afectan a la humanidad en el Espacio y en la Tierra. El sitio de LWS contiene toda la información al respecto:
Para que la superficie posterior del Escudo de Protección Térmica (Thermal Shield Protection)TPS alcance los 300 ° C, es necesario colocar grandes cantidades de energía en la parte superior del TPS. Sin embargo, no hay muchas cámaras térmicas en los laboratorios, que puedan acomodar la cantidad de energía requerida en el entorno de vacío requerido para simular el espacio. También es extremadamente riesgoso exponer el hardware de vuelo a tanta energía. En su lugar, se usó un simulador térmico que imita la huella térmica y geométrica de la parte inferior del TPS, según lo detalla el siguiente trabajo:
Desde la Tierra la Corona se hace visible en los Eclipses Totales de Sol. El siguiente artículo que se refiere al Gran Eclipse Total del 21 de Agosto de 2017 en Norteamércia, contiene en el apartado “Material realacionado” una colección importante de recursos (artículos, sitios, libros y videos) sobre el Sol, los eclipses totales, su observación y registro, los proyectos para aficionados y en particular un apartado sobre la Corona Solar:
Una misión espacial en desarrollo, compuesta de dos satélites, apuntando a su lanzamiento en el 2020, que entre otros objetivos, pretende observar la Corona durante 6 horas mediante la producción de un eclipse artificial, es descrita en el artículo:
Lucie Green da una charla esclarecedora, que te llevará desde el Sol a su superficie y a la Tierra, para descubrir cómo funciona el Sol, cómo una tormenta solar puede amenazar la tecnología moderna de la que depende la sociedad y más de la última investigación en física solar .
Las estrellas en el cielo nocturno siempre han sido fuente de intriga y asombro. Con nuestra propia estrella en el centro de nuestro Sistema Solar, el Sol nos ofrece una oportunidad única de estudiar su interior.
En esta Conferencia el Investigador Científico Senior Tom Woods, discute algunas de las mediciones que hemos hecho de la variabilidad del Sol durante las fulguraciones, en todas las longitudes de onda.
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