Parker Solar Probe: la sonda de NASA que tocará el Sol

En catorce meses a partir de hoy, la NASA planea lanzar una nave espacial en el Sol.

El 31 de julio de 2018, se abre una ventana de lanzamiento de 20 días para el Parker Solar Probe, una misión anunciada como la primera visita de la humanidad a una estrella. La nave espacial recorrerá el Sol 24 veces, y ayudará a los científicos a desentrañar viejas preguntas acerca de lo que sucede dentro de la atmósfera exterior de nuestra estrella, esta región llamada corona se extiende millones de kilómetros hacia el espacio. Para ello, Parker Solar Probe se sumergirá a través de la corona en sí, con el fin de rozar la superficie del Sol a 5,9 millones de kilómetros. Eso es sólo un octavo de la distancia entre el Sol y Mercurio en el punto más cercano de la órbita del planeta.

Anteriormente, la misión se llamaba Solar Probe Plus. Pero durante un anuncio hoy en la Universidad de Chicago, el administrador asociado de la NASA, Thomas Zurbuchen, dijo que el apodo de la nave espacial sería cambiado para honrar a Eugene Parker, el científico que predijo la existencia del viento solar hace más de 50 años.

"La NASA ha nombrado alrededor de 20 naves espaciales después de distinguidos investigadores, como Hubble, Chandrasekhar y Fermi", dijo Zurbuchen. "Sin embargo, la NASA nunca ha nombrado una nave espacial con el nombre de un investigador vivo."

 El astrophysicist Eugene Parker, que cumplirá 90 años el próximo mes, estuvo en la ceremonia para aceptar el honor.

"Estoy muy honrado de estar asociado con una misión espacial tan heroica y científica", dijo Parker. "Por heroica, por supuesto, me refiero a la temperatura -la radiación térmica del Sol, y las medidas extremas se desarrollaron para sobrevivir a esa radiación y recolectar datos científicos".

Ilustración de la Parker Solar Probe. Crédito: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

Parker Solar Probe ha sido diseñada, construida y operada por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.

La nave espacial pesa 685 kilogramos con combustible completo, y consta de una cubierta de instrumentos y un gran escudo térmico compuesto de carbono. El escudo térmico de 11.5 centímetros de espesor protegerá Parker Solar Probe de las temperaturas de 1.700 Kelvin que encontrará durante sus inmersiones coronales, manteniendo la mayor parte de la nave espacial a temperatura ambiente.

Contiene cuatro instrumentos científicos:

    FIELDS, Universidad de California, Berkeley

    FIELDS es un conjunto de antenas y magnetómetros diseñados para medir campos eléctricos y magnéticos. Cuatro antenas que se extienden fuera del escudo térmico, y dos magnetómetros colgando de la parte posterior de la nave espacial.

    IS☉IS, Southwest Research Institute / Universidad de Princeton

    El experimento IS☉IS tiene el acrónimo más fantástico. Representa Investigación Científica Integrada del Sol, y ese pequeño punto circundado es el símbolo astronómico de nuestro Sol. (El símbolo unicode para este caracter, si te estás preguntando, es 2609.)

    IS☉IS está atornillado al lado de la nave espacial, detrás del escudo térmico, y mide electrones de alta energía, protones y iones pesados ue fluyen del sol.

    WISPR, Laboratorio de Investigación Naval

    WISPR es un conjunto de dos telescopios utilizados para la imagen de la corona, la heliosfera interior y el viento solar. El instrumento está montado detrás del protector térmico.

    SWEAP, Smithsonian Astrophysical Observatory / Universidad de Michigan

    SWEAP significa la investigación de Altos y Protones de Electrones de Viento Solar. En realidad son tres instrumentos -uno de los cuales se asoma por detrás del escudo térmico- usados ara contar electrones, protones e iones de helio, y medir sus velocidades, densidades y temperaturas.

Instrumentos a bordo del Parker Solar probe. Crédito: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

La necesidad de velocidad.

La Tierra orbita al Sol a una velocidad de unos 30 kilómetros por segundo. Para girar hacia el interior hacia el Sol, Parker Solar Probe tendrá que anular algo de ese impulso, lo que requiere un gran cambio en la velocidad, y un gran cohete, el United Launch Alliance Delta IV Heavy.

Para escapar de la atracción gravitatoria de la Tierra, se necesita una velocidad relativa de unos 11,2 kilómetros por segundo. New Horizons, el actual campeón de velocidad de escape, se fue a Plutón viajando 16 kilómetros por segundo. La velocidad de escape de Parker Solar Probe no superará a la de New Horizons, que sólo alcanzará los 12,4 kilómetros por segundo, dependiendo de cuándo en la ventana de 20 días se lance la misión.

En términos de velocidad con respecto al Sol, Parker Solar Probe establecerá algunos records. Las sondas Helios I y II alcanzaron velocidades centradas en el sol de más de 70 kilómetros por segundo. Con el enfoque más cercano, Parker Solar Probe casi triplicará esa velocidad, atravesando la corona a unos 200 kilómetros por segundo.

La nave espacial volará alrededor del Sol en una órbita elíptica, capturando enormes cantidades de velocidad durante varios acercamientos, que duran alrededor de 11 días. El resto de las órbitas variará entre 77 y 158 días. Aquí hay un diagrama práctico de la misión:

Diágrama del diseño de la misión Parker Solar Probe. Crédito: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

     Se planean veinticuatro órbitas. Durante siete de éstas, la Parker Solar Probe oscilará más allá de Venus para reafinar su trayectoria. El diseño de la misión es similar al de Cassini, que utiliza una órbita elíptica y asistencias ocasionales de la gravedad de Titán. Parker Solar Probe, si tiene éxito, operará por 6 años y 11 meses, terminando su misión en 2025.

Con información de planetary.org/Jason Davis y NASA's Goddard Space Flight Center