La nave espacial más rápida de la historia romperá récords en su aproximación al Sol

Impulsada por un giro reciente más allá de Venus, la sonda solar Parker de la NASA se dirige hacia su próxima aproximación más cercana al Sol el 21 de noviembre.

Parker Solar Probe romperá sus propios récords de distancia y velocidad en esa aproximación, décima de 24 viajes planeados y progresivamente más cercanos alrededor del Sol, cuando se acerque a aproximadamente 8,5 millones de kilómetros de la superficie del Sol, mientras alcanza velocidades máximas de 163 kilómetros por segundo o 587.000 kilómetros por hora.

Los instrumentos científicos de la sonda ya están dispuestos para medir las propiedades del viento solar cerca de su fuente, pero la nave espacial también está haciendo otros descubrimientos críticos e inesperados.

"Estamos observando cantidades de polvo más altas de lo esperado cerca del Sol", dijo en un comunicado Nour Raouafi, científico del proyecto Parker Solar Probe en el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de Johns Hopkins en Laurel, Maryland. "Lo emocionante de esto es que está mejorando enormemente nuestra comprensión de las regiones más internas de nuestra heliosfera, brindándonos una idea de un entorno que, hasta ahora, era un misterio total".

Parker Solar Probe, diseñado, construido y ahora operado en APL, no lleva detector de polvo. Pero a medida que los granos de polvo arrojan a la nave espacial a lo largo de su trayectoria, los impactos de alta velocidad crean nubes de plasma. Estas nubes producen cargas eléctricas únicas que son captadas por varios sensores en el instrumento FIELDS de la sonda, que está diseñado para medir los campos eléctricos y magnéticos cerca del Sol. Los científicos de la misión han utilizado estos datos, por ejemplo, para construir imágenes completas de la estructura y el comportamiento de la gran nube de polvo que se arremolina a través del sistema solar más interno.

La cámara de imágenes visibles, WISPR, también recoge trozos de material expulsados de las estructuras de la nave espacial después del impacto con esos granos de polvo. Pero también capta imágenes de estructuras de polvo alejadas de la nave espacial, como el anillo de polvo que comparte la órbita de Venus. Si bien aprender sobre el polvo espacial no es un objetivo científico principal de la misión, WISPR y FIELDS han planeado investigar específicamente el polvo cercano al Sol, en una región del sistema solar donde nunca ha operado ninguna misión.

El equipo de Parker Solar Probe se preparó para el viaje de la nave espacial a través de este entorno potencialmente peligroso, ya en la fase inicial del concepto de misión, al menos tan bien como nuestra comunidad científica lo entendió antes del lanzamiento de la sonda en 2018.

"Diseñamos materiales y componentes que sobreviven a los impactos de polvo a hipervelocidad y los efectos de las partículas aún más pequeñas creadas en estos impactos", dijo Jim Kinnison, ingeniero de sistemas de la misión Parker Solar Probe en APL. "Modelamos la composición y los efectos del entorno de polvo, probamos cómo reaccionan los materiales a las partículas de polvo e instalamos sistemas a bordo tolerantes a fallas que mantienen a Parker Solar Probe a salvo en esta región inexplorada".

El equipo de la nave espacial ha notado que, ocasionalmente, las cámaras de seguimiento de estrellas utilizadas como parte del sistema de guía y control ven la luz reflejada del polvo y las partículas que se rompen y que pueden interrumpir momentáneamente su capacidad para ver las estrellas. Kinnison señaló, sin embargo, que esto no compromete la seguridad de las operaciones de la nave espacial o de los instrumentos, y los rastreadores de estrellas no son el único método de la nave espacial para controlar hacia dónde apunta. El software de guía y control utiliza datos de los rastreadores de estrellas en conjunto con una unidad de medición inercial y sensores de rama solar para mantener el Sistema de Protección Térmica, el escudo térmico, apuntando hacia el Sol.

"Debido a que el sistema fue construido para ser robusto y altamente autónomo, la pérdida de datos de cualquier fuente no afecta la capacidad de controlar la actitud de la nave espacial y, en el peor de los casos, puede funcionar indefinidamente solo con los sensores solares de extremidades que esté atento a la iluminación solar inesperada en la nave espacial debido a errores de actitud", dijo. "Con la misión ahora en su décima órbita alrededor del Sol, la nave espacial está demostrando que puede manejar este inesperado ambiente de polvo".

Parker Solar Probe solo está configurada para acercarse al Sol y moverse más rápido. Con la ayuda de dos sobrevuelos más de Venus, en agosto de 2023 y noviembre de 2024, Parker Solar Probe llegará finalmente a 6,2 millones de kilómetros de la superficie solar en diciembre de 2024, a velocidades superiores a 692.000 kilómetros por por hora.