En sábado, La NASA lanzó una misión audaz para volar directamente a la atmósfera del sol, con una nave espacial llamada Parker Solar Probe, después del astrofísico solar Eugene Parker. El recipiente increíblemente resistente, vagamente con la forma de una bombilla del tamaño de un coche pequeño, fue lanzado temprano en la mañana desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida. Su trayectoria apuntará directamente al sol, donde la sonda se acercará más a la superficie solar que cualquier otra nave espacial en la historia.

La sonda orbitará la corona de ampollas, soportar niveles sin precedentes de radiación y calor, para enviar de vuelta a la Tierra datos sobre la actividad del sol. Los científicos esperan que estos datos iluminen la física del comportamiento estelar. Los datos también ayudarán a responder preguntas sobre cómo los vientos del sol, erupciones y las bengalas dan forma al clima en el espacio, y cómo esa actividad puede afectar la vida en la Tierra, junto con astronautas y satélites en el espacio.

Varios investigadores del MIT están colaborando en la misión, incluidos los co-investigadores principales John Belcher, el profesor de física de la promoción de 1992, y John Richardson, científico investigador principal del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT. MIT News habló con Belcher sobre la misión histórica y sus raíces en el Instituto.

P:Este tiene que ser un vehículo extremo para resistir la radiación del sol a tan corta distancia. ¿Qué tipo de efectos experimentará la sonda mientras orbita alrededor del sol? y ¿qué pasa con la nave espacial que le ayudará a mantener el rumbo?

R:La nave espacial se acercará a 3.9 millones de millas del sol, bien dentro de la órbita de Mercurio y más de siete veces más cerca de lo que cualquier nave espacial ha llegado antes. Esta distancia es de unos 8,5 radios solares, muy cerca de la región donde se acelera el viento solar. A estas distancias, el sol será 500 veces más brillante de lo que parece a la Tierra, y la radiación de partículas de la actividad solar será dura.

Para poder sobrevivir, la nave espacial dobla sus paneles solares en las sombras de su sombra solar protectora, dejando solo lo suficiente de los paneles especialmente angulados a la luz del sol para proporcionar energía más cerca del sol. Para realizar estas investigaciones sin precedentes, la nave espacial y los instrumentos estarán protegidos del calor del sol por un escudo compuesto de carbono de 4.5 pulgadas de espesor, que deberá soportar temperaturas fuera de la nave espacial que alcancen casi 2, 500 grados Fahrenheit.

P:¿Qué datos recopilará la sonda? y ¿qué conocimientos esperan obtener los científicos en última instancia de estos datos?

R:Habrá una variedad de instrumentos para medir partículas y campos solares cerca del sol, incluido un instrumento de plasma de baja energía, un magnetómetro, y un conjunto de instrumentos de partículas energéticas. Estos ayudarán a determinar la estructura y dinámica de los campos magnéticos en las fuentes de viento solar, rastrear el flujo de energía que calienta la corona y acelera el viento solar, y determinar qué mecanismos aceleran y transportan partículas energéticas.

La aceleración del viento solar sigue siendo una cuestión pendiente, principalmente porque toda la aceleración ha terminado en [el tiempo que el viento ha viajado] 25 radios solares. La Tierra se encuentra en 215 radios solares, así que nunca hemos realizado las observaciones más cruciales cerca del sol. Es solo acercándonos tanto al sol que tenemos la oportunidad de responder definitivamente qué acelera el viento. La pregunta principal es si los procesos térmicos o los procesos de aceleración de ondas son los más importantes, o ambos.

P:¿Cuál es el papel del MIT en este esfuerzo?

R:John Richardson y yo somos co-investigadores en la Investigación de Electrones Alfas y Protones del Viento Solar (SWEAP) para la misión. El investigador principal, Profesor Justin Kasper de la Universidad de Michigan, es un graduado del MIT y fue entrenado por Alan Lazarus, trabajando en la copa Faraday lanzada en el satélite DSCOVR en 2014.

La Investigación SWEAP es el conjunto de instrumentos de la nave espacial que medirán directamente las propiedades del plasma en la atmósfera solar durante estos encuentros. Un componente especial de SWEAP es un pequeño instrumento que mirará alrededor del escudo térmico protector de la nave espacial directamente al sol. el único instrumento en la nave espacial para hacerlo. Esto permitirá a SWEAP barrer una muestra de la atmósfera del sol, nuestra estrella, por primera vez a estas distancias.

Este pequeño instrumento que mira alrededor del escudo térmico es una taza de Faraday, y es descendiente directo del primer instrumento para medir la existencia de la expansión supersónica del viento solar. Esa medición fue realizada por el profesor Herb Bridge, Dr. Al Lazarus, y el profesor Bruno Rossi, [todo el MIT], en Explorer 10 en 1961.

Al mismo tiempo, la sonda solar copa de Faraday mide las propiedades del viento solar cerca del sol en 8 radios solares, una taza hermana de Faraday en la Voyager (lanzada en 1977) probablemente medirá plasma en el espacio interestelar local, totalmente fuera de la atmósfera solar, más allá de 100 unidades astronómicas, o 20, 000 radios solares. Este instrumento Voyager 2 ha estado en el espacio durante más de 40 años, devolviendo datos constantemente a la Tierra. Por lo tanto, dos sondas que rastrean su linaje hasta el profesor Herb Bridge del MIT realizarán mediciones en los extremos opuestos del sistema solar, desde tan cerca como puedas del sol hasta tan lejos como el medio interestelar local.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.