Recientemente, una nave más pequeña que un autobús consiguió una serie de hitos notables en el ámbito de la exploración espacial. La sonda Parker de la NASA se consolidó como el objeto más veloz jamás construido. Además, entre todos los artilugios humanos, es el que más se aproximó al Sol. De cara al futuro, los científicos del organismo estadounidense prevén que siga derribando récords.
Revolucionar nuestra comprensión del Sol. Tal es el ambicioso propósito de esta misión que se lanzó hace aproximadamente cinco años, y que seguirá su curso con nuevos acercamientos. “La nave espacial está orbitando gradualmente más cerca de la superficie solar que cualquier otra antes, dentro de la órbita de Mercurio. Su trabajo es recopilar mediciones e imágenes para ampliar nuestro conocimiento sobre el origen y evolución del viento que proviene de la estrella. También hace contribuciones críticas a la previsión de cambios en el entorno espacial”, explican desde la agencia espacial.
Tal como examinaremos a largo de este repaso con jugosos detalles de la sonda Parker de la NASA, este instrumento profundiza investigaciones que nos conciernen, aquí en nuestro planeta. Tanto, que estudiar las consecuencias del viento solar es relevante para mitigar su impacto en infraestructuras terrestres. Además, el desarrollo de la nave corre los límites en las investigaciones relativas a la resistencia térmica.
Datos breves y apasionantes sobre la sonda Parker de la NASA
- Con un diámetro de 2,4 metros, la nave es más pequeña que un autobús. Su tamaño también es inferior al del Telescopio Espacial James Webb, que se encuentra en órbita. En posición vertical, se necesitarían cuatro humanos de talla promedio, uno encima de otro, para equiparar la altura de la sonda.
- Pesa poco más de 635 kilogramos. “Es muy liviana en comparación con otras naves”, señala el organismo espacial. Para tener una dimensión, Starship de SpaceX tiene una altura combinada de 120 metros y un peso cercano a las 4.000 toneladas.
- La sonda Parker de la NASA se encuentra, al momento de la publicación de este repaso, a 156,7 millones de kilómetros de la Tierra. Esa distancia es equivalente a unos 250.000 viajes desde Madrid hasta Barcelona.
- También en este momento —en la imagen vemos la indicación “live”—, Parker Solar Probe está a 100 millones de kilómetros del Sol. El 27 de septiembre, consiguió su máxima aproximación cuando pasó a “apenas” 7,26 millones de kilómetros de la superficie de la gran estrella. Antes, en 2021, se convirtió en la primera nave espacial en volar a través de la corona solar, que es la capa más externa del Sol.
- En su acercamiento reciente, el decimoséptimo desde que se lanzó en el 2018, la sonda Parker de la NASA alcanzó una velocidad de 635.266 kilómetros por hora. Eso es casi 1.700 veces más rápido que el récord conseguido por un automóvil de Fórmula 1. Además, semejante cifra en el velocímetro es suficiente como para viajar de Nueva York a Tokio en un minuto, aproximadamente.
Su lanzamiento y visitas a Venus
El plan para desvelar los misterios del Sol se puso en marcha el 12 de agosto de 2018, cuando la sonda se lanzó desde la Estación de la Fuerza Aérea de Estados Unidos de Cabo Cañaveral, en Florida. Para alejarse de la Tierra se valió de uno de los cohetes más poderosos, el United Launch Alliance Delta IV Heavy. La búsqueda de potencia no fue antojadiza: se precisa mucha energía para este viaje, 55 veces más que para ir a Marte.
En su camino hacia el Sol, la sonda Parker de la NASA visita las proximidades de Venus, el segundo planeta del Sistema Solar en orden de proximidad a la estrella, en ese aspecto solo superado por Mercurio. Según explican dese la agencia norteamericana, el propósito no es apreciar los paisajes venusinos. “Allí toma provecho de la asistencia gravitatoria para acercar su órbita al Sol”, indican. Ahora bien, a diferencia de la mayoría de las maniobras de esa especie —en las que se aprovecha la energía del campo gravitatorio de un planeta o satélite para conseguir aceleración— Parker redujo su velocidad para luego avanzar hacia su destino.
La sonda Parker de la NASA y las ventajas de la investigación in situ
La candente aventura de la nave procura examinar, desde una posición privilegiada, una región del sistema planetario que contiene las claves para comprender la actividad y gran influencia del Sol. En función de ello, hay un detalle interesante: la sonda fue bautizada en honor al doctor Eugene Newman Parker, un astrónomo estadounidense fallecido el año pasado, pionero en las investigaciones sobre el viento solar.
Mucho tiempo atrás, en la década de 1950, el astrofísico desarrolló una teoría para explicar la impresionante temperatura en la corona del Sol, cuyo material se expande en forma continua hacia fuera y en todas direcciones, formando el viento solar. El científico, algunos años antes de su fallecimiento, observó el lanzamiento de la sonda Parker de la NASA desde el Centro Espacial Kennedy. Aquel fue el primer homenaje de la agencia a un especialista con vida. El bautismo de otros instrumentos, por ejemplo el Telescopio James Webb, ha sido póstumo.
“Si bien el doctor Parker predijo la existencia del viento solar hace 60 años, todavía hay cosas que no entendemos. (Muchos aspectos) siguen siendo un gran misterio”, reconocen los expertos. El paso fundamental de la sonda lanzada en 2018 es la posibilidad de estudiar los fenómenos solares desde el lugar de los hechos. O, cuanto menos, un tanto más cerca. “Nuestras únicas mediciones ocurrían desde la Tierra. Para ese trayecto, el viento solar ha tenido que recorrer decenas de millones de kilómetros para difuminarse, enfriándose y mezclándose. En cambio, las mediciones de la sonda Parker, a 'solo' unos millones de kilómetros de la superficie del Sol, revelan nuevos detalles que deberían ayudar a arrojar luz sobre los procesos que lo envían a toda velocidad hacia el espacio”, explica la NASA.
¿Por qué es relevante estudiar al Sol?
Estamos lejos de nuestra estrella, a unos 150 millones de kilómetros. Sin embargo, con suerte, la vemos a diario. Es sabido que su luz y calor son fundamentales para la vida en la Tierra. Su influencia va más allá. Por eso, el propósito de la sonda Parker de la NASA es alcanzar una mayor compresión de la gran estrella ardiente, cuyo influjo se propaga hacia el resto del sistema, y también afecta la vida en nuestro planeta.
Con su vuelo a través de una de las eyecciones de masa coronal (CME, por sus siglas en inglés) más poderosas que se hayan registrado, la nave validó una teoría que lleva varias décadas en desarrollo. Es aquella que indica que las CME interactúan con polvo planetario. Tal como señalamos en la ocasión en Hipertextual, se trata de un descubrimiento clave para predecir el clima espacial. Ese conocimiento resulta cardinal: las grandes erupciones en la atmósfera exterior del Sol pueden afectar el funcionamiento de los satélites, a las tecnologías que usamos para comunicarnos y a los sistemas de navegación. Potencialmente, pueden alterar las redes eléctricas terrestres.
Al respecto, señalan los científicos de la agencia: “Una pregunta que esperamos responder con la sonda Parker es cómo algunas partículas pueden acelerar alejándose del Sol a velocidades alucinantes. Estas partículas se mueven tan rápido que pueden llegar a la Tierra en menos de media hora. Eventualmente, interfieren con la electrónica a bordo de los satélites, sin previo aviso”.
La misión que tiene como protagonista a la sonda Parker de la NASA también se aboca a la problemática del calentamiento coronal. “Las temperaturas (en esa región) aumentan a más de 1 millón de grados Celsius, mientras que la superficie del Sol debajo hierve a unos ‘suaves’ 5.000 ºC. La razón por la que esto ocurre sigue siendo una de las mayores preguntas sin respuesta en astrofísica”, comentan.
Antecedentes, compañeros y próximos planes de la sonda Parker de la NASA
La irrupción en la escena especial de este instrumento trajo avances respecto a las hazañas que previamente había conseguido la nave espacial Helios 2, que en 1976 se acercó a 43 millones de kilómetros del Sol. Para tener una dimensión, Mercurio, el planeta más cercano a la estrella, orbita a unos 58 millones de kilómetros de la superficie solar.
Es interesante notar cómo la sonda Parker de la NASA resiste en su viaje hacia el Sol. La clave radica en comprender las diferencias entre el calor y la temperatura. Esta última mide la velocidad con la que se mueven las partículas, mientras que la primera es la cantidad total de energía que transfieren. “La corona es increíblemente delgada y hay muy pocas partículas allí para transferir energía. Por lo que, si bien las partículas se mueven rápidamente (alta temperatura), en realidad no transfieren mucha energía a la nave espacial (bajo calor)”.
En un artículo de divulgación, la NASA explica que aquella noción se comprende con el siguiente ejemplo. Es la diferencia entre poner la mano dentro de un horno encendido, o en una olla con agua hirviendo.
Amén de ello, la nave cuenta con un avanzado diseño para no derretirse en el espacio. Está equipada con un escudo térmico de casi 12 centímetros de espesor, cuyo detalle vemos en el vídeo. Tiene una espuma compuesta de carbono intercalada entre dos placas, también de carbono. Es tan eficiente, que mientras la parte frontal recibe unos 1.400 grados Celsius, los instrumentos detrás están fresquitos, a unos agradables 30 ºC. Además, cuenta con un sistema de circulación de agua en sus paneles solares. Por otra parte, a los lados de su escudo térmico, tiene siete sensores que alertan a la computadora central cuándo debe corregir su posición.
Según contamos en Hipertextual, la sonda Parker de la NASA no es la única que procura develar las intrigas solares. La Agencia Espacial Europea (ESA) hace lo propio con la nave Solar Orbiter. Por su parte, la agencia espacial de la India lanzó recientemente una misión cuyo objetivo es enviar un satélite hasta un lugar conocido como L1, ubicado a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, que permite tener una vista ininterrumpida del Sol.
Los planes de la NASA y la ESA avanzan en consonancia. “La posibilidad de utilizar tanto el Solar Orbiter como la Parker Solar Probe ha abierto realmente una dimensión completamente nueva”, dijo al respecto Gary Zank, investigador de la Universidad de Alabama en Huntsville, Estados Unidos, y coautor de un estudio recientemente publicado en The Astrophysical Journal Letters, que analiza los datos en forma conjunta.
Mientras tanto, la sonda Parker de la NASA sigue su viaje. En cada aproximación, conocida como perihelio, igualará o superará sus propias marcas. Tras los mencionados 7,26 millones de kilómetros de distancia respecto al Sol conseguidos a fines de septiembre, se espera que llegue a solamente 6,2 millones de kilómetros. También incrementará su aceleración: los científicos estiman que rozará los 700.000 kilómetros por hora. En principio, se prevé que opere hasta fines de 2025, alcanzando de ese modo una vida útil de siete años.
