Temprano en una mañana de agosto el cielo cerca de Cabo Cañaveral, Florida, se iluminará con el lanzamiento de Parker Solar Probe. No antes del 6 de agosto de 2018, Un United Launch Alliance Delta IV Heavy tronará hacia el espacio llevando la nave espacial del tamaño de un automóvil, que estudiará el Sol más de cerca que cualquier objeto hecho por el hombre.

El 20 de julio 2018, Nicky Fox, Científico del proyecto Parker Solar Probe en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, y Alex Young, director asociado de ciencia en la División de Ciencias Heliofísicas del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, presentó los objetivos científicos de Parker Solar Probe y la tecnología detrás de ellos en una conferencia de prensa televisada desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Cabo Cañaveral, Florida.

"Hemos estado estudiando el Sol durante décadas, y ahora finalmente vamos a ir a donde está la acción, "dijo Young.

Nuestro Sol es mucho más complejo de lo que parece. En lugar de la constante, disco inmutable parece a los ojos humanos, el Sol es una estrella dinámica y magnéticamente activa. La atmósfera del Sol envía constantemente material magnetizado hacia afuera, envolviendo nuestro sistema solar mucho más allá de la órbita de Plutón e influyendo en todos los mundos a lo largo del camino. Las bobinas de energía magnética pueden estallar con luz y radiación de partículas que viajan a través del espacio y crean interrupciones temporales en nuestra atmósfera. a veces distorsionando señales de radio y comunicaciones cerca de la Tierra. La influencia de la actividad solar en la Tierra y otros mundos se conoce colectivamente como clima espacial, y la clave para comprender sus orígenes radica en comprender el sol mismo.

"La energía del Sol siempre fluye más allá de nuestro mundo, "dijo Fox." Y aunque el viento solar es invisible, podemos verlo rodeando los polos como la aurora, que son hermosos, pero revelan la enorme cantidad de energía y partículas que caen en cascada en nuestra atmósfera. No tenemos una comprensión sólida de los mecanismos que impulsan ese viento hacia nosotros, y eso es lo que vamos a descubrir ".

Ahí es donde entra en juego Parker Solar Probe. La nave espacial lleva una línea de instrumentos para estudiar el Sol tanto de forma remota como in situ. o directamente. Juntos, los datos de estos instrumentos de última generación deberían ayudar a los científicos a responder tres preguntas fundamentales sobre nuestra estrella.

Una de esas preguntas es el misterio de la aceleración del viento solar, la constante salida de material del Sol. Aunque comprendemos en gran medida los orígenes del viento solar en el Sol, sabemos que hay un punto, todavía no observado, donde el viento solar se acelera a velocidades supersónicas. Los datos muestran que estos cambios ocurren en la corona, una región de la atmósfera del Sol por la que Parker Solar Probe volará directamente, y los científicos planean utilizar las mediciones remotas e in situ de Parker Solar Probe para arrojar luz sobre cómo sucede esto.

Segundo, los científicos esperan aprender el secreto de las temperaturas enormemente altas de la corona. La superficie visible del Sol es de aproximadamente 10, 000 F — pero, por razones que no entendemos completamente, la corona es cientos de veces más caliente, aumentando hasta varios millones de grados F. Esto es contrario a la intuición, ya que la energía del Sol se produce en su núcleo.

"Es un poco como si te alejas de una fogata y de repente tienes mucho más calor, "dijo Fox.

Finalmente, Los instrumentos de Parker Solar Probe deberían revelar los mecanismos que operan detrás de la aceleración de las partículas energéticas solares, que pueden alcanzar velocidades más de la mitad de rápido que la velocidad de la luz cuando se alejan del Sol. Tales partículas pueden interferir con la electrónica de los satélites, especialmente para satélites fuera del campo magnético de la Tierra.

Para responder a estas preguntas, Parker Solar Probe utiliza cuatro conjuntos de instrumentos.

La suite FIELDS, dirigido por la Universidad de California, Berkeley, mide los campos eléctricos y magnéticos alrededor de la nave espacial. FIELDS captura ondas y turbulencias en la heliosfera interior con alta resolución de tiempo para comprender los campos asociados con las ondas, golpes y reconexión magnética, un proceso por el cual las líneas del campo magnético se realinean explosivamente.

El instrumento WISPR, abreviatura de Wide-Field Imager para Parker Solar Probe, es el único instrumento de imágenes a bordo de la nave espacial. WISPR toma imágenes de estructuras como eyecciones de masa coronal, o CME, chorros y otras eyecciones del Sol para ayudar a vincular lo que está sucediendo en la estructura coronal a gran escala con las mediciones físicas detalladas que se capturan directamente en el entorno cercano al Sol. WISPR está dirigido por el Laboratorio de Investigación Naval en Washington, CORRIENTE CONTINUA.

Otra suite, llamado SWEAP (abreviatura de Solar Wind Electrons Alphas and Protons Investigation), utiliza dos instrumentos complementarios para recopilar datos. El conjunto de instrumentos SWEAP cuenta las partículas más abundantes del viento solar:electrones, protones e iones de helio, y mide propiedades como la velocidad, densidad, y temperatura para mejorar nuestra comprensión del viento solar y el plasma coronal. SWEAP está dirigido por la Universidad de Michigan, la Universidad de California, Berkeley, y el Observatorio Astrofísico Smithsonian en Cambridge, Massachusetts.

Finalmente, la suite IS? IS, abreviatura de Integrated Science Investigation of the Sun, e incluyendo?, el símbolo del sol, en sus siglas — mide partículas en una amplia gama de energías. Midiendo electrones, protones e iones, IS? IS comprenderá los ciclos de vida de las partículas:de dónde provienen, cómo se aceleraron y cómo se mueven desde el Sol a través del espacio interplanetario. IS? IS está dirigido por la Universidad de Princeton en Nueva Jersey.

Parker Solar Probe es una misión de unos sesenta años en desarrollo. Con el amanecer de la Era Espacial, la humanidad conoció la dimensión completa de la poderosa influencia del Sol sobre el sistema solar. En 1958, El físico Eugene Parker publicó un artículo científico innovador en el que teorizaba la existencia del viento solar. La misión ahora lleva su nombre, y es la primera misión de la NASA que lleva el nombre de una persona viva.

Solo en las últimas décadas la tecnología ha avanzado lo suficiente como para hacer realidad la sonda solar Parker. La clave del atrevido viaje de la nave son tres avances principales:el escudo térmico de última generación, el sistema de enfriamiento del panel solar, y el sistema avanzado de gestión de averías.

"El Sistema de Protección Térmica (el escudo térmico) es una de las tecnologías que habilitan la misión de la nave espacial, "dijo Andy Driesman, Responsable del proyecto Parker Solar Probe en el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins. "Permite que la nave espacial funcione aproximadamente a temperatura ambiente".

Otras innovaciones críticas son el sistema de enfriamiento de paneles solares y los sistemas de gestión de fallas a bordo. El sistema de enfriamiento de la matriz solar permite que las matrices solares produzcan energía bajo la intensa carga térmica del Sol y el sistema de gestión de fallas protege la nave espacial durante los largos períodos de tiempo en que la nave espacial no puede comunicarse con la Tierra.

Usando datos de siete sensores solares colocados alrededor de los bordes de la sombra proyectada por el escudo térmico, El sistema de gestión de fallas de Parker Solar Probe protege la nave espacial durante los largos períodos de tiempo en los que no puede comunicarse con la Tierra. Si detecta un problema, Parker Solar Probe autocorregirá su curso y apuntará para asegurarse de que sus instrumentos científicos permanezcan fríos y funcionando durante los largos períodos en que la nave espacial está fuera de contacto con la Tierra.

El escudo térmico de Parker Solar Probe, llamado sistema de protección térmica, o TPS:es un sándwich de compuesto de carbono-carbono que rodea casi cuatro pulgadas y media de espuma de carbono, que es aproximadamente 97% de aire. Aunque tiene casi dos metros y medio de diámetro, el TPS agrega solo alrededor de 160 libras a la masa de Parker Solar Probe debido a sus materiales livianos.

Aunque el Delta IV Heavy es uno de los cohetes más poderosos del mundo, Parker Solar Probe es relativamente pequeño, aproximadamente del tamaño de un automóvil pequeño. Pero lo que Parker Solar Probe necesita es energía:llegar al Sol requiere mucha energía en el momento del lanzamiento para alcanzar su órbita alrededor del Sol. Esto se debe a que cualquier objeto lanzado desde la Tierra comienza a viajar alrededor del Sol a la misma velocidad que la Tierra, aproximadamente a 30 kilómetros por segundo, por lo que un objeto tiene que viajar increíblemente rápido para contrarrestar ese impulso. cambia la direccion, y acércate al sol.

El momento del lanzamiento de Parker Solar Probe, aproximadamente entre las 4 y las 6 a.m.EDT, y en un período de aproximadamente dos semanas, fue elegido con mucha precisión para enviar Parker Solar Probe hacia su primera, objetivo vital para lograr tal órbita:Venus.

"La energía de lanzamiento para llegar al Sol es 55 veces mayor que la necesaria para llegar a Marte, y dos veces más para llegar a Plutón, "dijo Yanping Guo del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins, quien diseñó la trayectoria de la misión. "Durante el verano, La Tierra y los otros planetas de nuestro sistema solar están en la alineación más favorable para permitirnos acercarnos al Sol ".

La nave espacial realizará una asistencia de gravedad para verter algo de su velocidad en el pozo de energía orbital de Venus, llevando a Parker Solar Probe a una órbita que, ya, en su primer paso, lo lleva más cerca de la superficie solar de lo que cualquier nave espacial ha ido jamás, bien dentro de la corona. Parker Solar Probe realizará maniobras similares seis veces más a lo largo de su misión de siete años, ayudando a la nave espacial a la secuencia final de órbitas que pasan a poco más de 3.8 millones de millas de la fotosfera.

"Al estudiar nuestra estrella, podemos aprender no solo más sobre el sol, "dijo Thomas Zurbuchen, el administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas en la sede de la NASA. "También podemos aprender más sobre todas las demás estrellas de la galaxia, el universo e incluso los comienzos de la vida ".