Intentan desnudar los misterios del sol

Los anuncios científicos y su difusión en los medios de comunicación resultan de poco alcance en el tiempo para el lector no especializado en temas científicos.

Seguramente, los menos avisados en estos temas, tras leerlos con interés cuando salen a la luz como anuncios espectaculares, son rápidamente olvidados o tapados por noticias “del día” que ocupan la atención.

Quizás ello está ocurriendo con la Sonda Polar Parker –Parker Solar Probe o NASA Solar Probe-, un navío espacial de la agencia espacial norteamericana destinada a rodear las circunferencia exterior de la corona del Sol y que tiene en su programa de vuelo acercarse, aproximadamente, a 8,86 radios solares (6,2 millones de kilómetros) a la superficie solar (fotosfera) y viajar, en la aproximación más cercana a 700.000 km/h.

El anuncio del pasado

Vale recordar que el proyecto fue anunciado en el presupuesto del año 2004 y que el laboratorio de física aplicada de la Universidad Johns Hopkins diseñó y construyó la nave que finalmente se puso en órbita el 12 de agosto de 2018.

De esta manera la NASA rendía un merecido homenaje a una persona viva, el físico Eugene Parker, profesor emérito de la Universidad de Chicago.

En la nave destinada al astro rey hay una tarjeta de memoria que contiene los nombre de más de 1,1 millones de personas. La misma fue montada en una placa e instalada debajo de la antena de alta ganancia el 18 de mayo de 2018, a lo que deben agregarse imágenes fotográficas de Parker y una copia de su artículo científico de 1958 en el que predijo aspectos importantes sobre física solar.

Los “clavados” de la Parker

La sonda hay hizo 3 “clavados” hacia el sol, a su mayor velocidad, la que a su vez es la mayor registrada por un vehículo humano.

El 4/12/19, se dio a conocer un informe en el que se indicaba que la Parker realizó 2 vuelos de reconocimiento, pasando a menos de 24 millones de kilómetros de la superficie solar, esto es –más o menos-, a la mitad de la distancia a la que Mercurio orbita el Sol.

“Ello les posibilita a los científicos entender como es el que Sol impulsa el cambio en el entorno espacial a través de nuestro Sistema Solar”, subrayó Nicola Fox, directora de la División Heliofísica de la NASA y, además, “posibilita desarrollar advertencias sobre tormentas solares” acotó Fox.

¿Qué es el Sol?

Llegó el momento de aclarar que el Sol es, básicamente, un astro enorme de hidrógeno, helio y elementos más pesados como el oxígeno, el carbono y el nitrógeno, aunque –cabe aclararlo-, la ciencia no ha podido determinar la motivación de la excesiva temperatura de su atmósfera, 5.600 grados menor a la existente en la corona solar, donde el valor de la temperatura debe ser multiplicada por un factor de 300, a más de un millón de grados.

Su volumen es 1.300.000 mayor que nuestro hogar en el universo: la Tierra y se encuentra a 149.600.000 km. de distancia de ella., mientras que su diámetro es de 1.392.000 km y la estructura posee capas concéntricas que emiten energía, producto de reacciones nucleares de fusión por los que se forma helio a partir del hidrógeno.

La corona acelera el viento solar y produce ráfagas a 1,6 millones de Km/h de partículas que vuelan desde el astro rey hacia el exterior, y ello motivó a los especialistas a pensar que la vibración de los campos magnéticos del sol éran cruciales para calentar la corona solar.

Vibraciones y torceduras

Justin Kasfer, profesor de Ciencia e Ingeniería Espaciales de la Universidad de Michigan e investigador de uno de los cuatro instrumentos de la Sonda Parker, hizo referencia, en sus trabajos, a las vibraciones más cercanas del Sol e, incluso, habló de que las mismas equivalían a “ olas furtivas en el océano”.

Se pudo comprobar que mientras una de las grandes vibraciones pasaban por la nave, la velocidad del viento aumentaba en segundos (480.000 km/h) y cada una de las ondas duraba entre segundos y minutos. A tal punto eran fuertes que llegaban a invertir el campo magnético, produciendo torceduras en forma de S.

Incluso, es de hacer notar que la sonda Parker ha estado en proceso de armar una imagen de la nube de polvo que rodea al sol y la corona en base a fragmentos que soltaron cometas y asteroides a su paso de 6 años y 321 días.

El concepto básico de la Parker

El concepto de la Parker se originó en base a una propuesta anterior: el Solar Orbiter, concebido en la década del 90, en el marco del nombre genérico Planeta Exterior/Sondas Solares (OPSP)

En primera instancia se planearon las misiones Solar Orbiter, la misión de reconocimiento de Plutón Kuiper, Express de Plutón y Cinturón de Kuiper y la misión de astrobiología Europa Orbiter, centrada en Europa.

Finalmente OPSP fue cancelado por cuestiones presupuestarias y luego de una reestructuración del proyecto, se reestructuró la propuesta en base a un pedido del expresidente George W. Bush que pretendía “la investigación, desarrollo y solución de la gestión de defectos”.

Cancelaciones y sustituciones

La mencionada cancelación del programa terminó por abarcar la de Nuevos Horizontes, la que finalmente sustituyó a Pluton of Kuiper Express y en el 2006 “Nuevas Fronteras” logró el financiamiento incorporando sus menores costos al Solar Probe Plus, a inicios de 2010, según lo mencionamos anteriormente en esta misma columna.

La misión Parker utiliza repetidas asistencias de gravedad de Venus para disminuir su perihelio orbital, esto es con la finalidad de pasar múltiples veces por el Sol.

Los sistemas de la nave están diseñados para soportar el extremo de la radiación y el calor solar cercano donde la intensidad es de aproximadamente 520 veces mayor a la intensidad en órbita de la Tierra, gracias al uso de un escudo solar.

El protector solar es de 11,4 cm de espesor y está hecho de un compuesto de carbono simple y carbono reforzado, diseñado para soportar temperaturas de hasta 1.377 grados centígrados. Su formato es hexagonal y está montado en la cara lateral de la nave espacial hacia el Sol, mientras que los instrumentos se hallan en la parte central del escudo que da sombra donde la radiación solar es bloqueada, posibilitando estas medidas la comunicación por radio con nuestro planeta, la que durará 8 minutos gracias a un manejo autónomo protector de la nave.

La alimentación principal de la misión es un doble sistema de paneles solares en base a matrices fotovoltaicas. Una de sus matrices principales será retraída detrás del escudo de sombra durante la aproximación al sol y una matriz más pequeña de la nave espacial se utilizará durante la aproximación más cercana, ya que refrigera por bombero de fluido para mantener el funcionamiento.

Velero espacial con energía solar

No queremos dejar de hacer referencia al proyecto Lightsmil 2, de nave espacial que en su momento imaginaron astrónomos desde Johannes Kepler hasta Carl Sagan, esto es una “embarcación con velas solares (Bill Nye), promovida en su oportunidad por el mismísimo National Geographic.

El primero de los nombrados, generó su teoría a partir de concluir que la cola del cometa Halley era brillante al evaporar –probablemente por el calor del Sol-, material de la superficie del cometa. Imaginó sin duda, una humanidad navegando en un cielo estrellado e, incluso, quizás pensó en pequeños compartimentos en el interior de la “embarcación espacial” donde se guardan velas en órbita que al ser utilizadas, se desplegaran para formar un cuadrado de más de 5 metros y medio de cada lado.

De esta manera, a medida que la luz empuje las velas, el centro del control podrá dirigir los diminutos motores eléctricos de la embarcación para que gire en el espacio.

Está previsto, entre los especialistas, con el borde, alinear la vela o velas enn forma perpendicular con los rayos solares. Sería como navegar un barco propulsado por energía solar y su construcción tendría que ver más con un laboratorio, más que un astillero.

La Lightmil 2 podrá, con la energía orbital, ascender a una órbita mayor y reenviar imágenes de la Tierra y de sí misma, con lo que se lograría , asimismo, la disminución del costo de la explotación espacial.

Chorros de partículas

De vez en cuando, el Sol expele una cantidad enorme de energía que se denomina eyección de masa coronal o CME, cargadas que pueden estropear definitivamente a aparatos electrónicos a bordo de satélites.

Una vela solar daría fuerza constante hacia el exterior a un satélite para permanecer en órbita y no caer.

Con la utilización del Lightmil2 se podrían maniobrar satélites cercanos en órbita alrededor de la Tierra y desviar el flujo de partículas , con lo que nuestra nave sufrirá el menor daño posible.

De esta manera, en función de idénticas circunstancias de navegación solar, se podrían enviar naves equipadas con telescopios infrarrojos para orbitar en torno al Sol al unísono que la Tierra. La embarcación podrá alejar su telescopio sensor de calor del Sol, examinar la oscuridad gélida del espacio y, quizás, detectar el respirador de un asteroide que pudiera tener trayectoria de colisión, incluso las naves podrán ser puestas en trayectorias sobre los polos norte o sur de la Tierra y monitorear.

Finalmente nos queda apuntar que el Vanguar 1 fue el primer satélite propulsado por energía solar, puesto en órbita por EE.UU el 17/3/1958. Dejó de transmitir en 1964, pero sigue en órbita luego de 60 años. Es el satélite artificial más antiguo del mundo en el espacio y ha orbitado la Tierra 239.000 veces, estando previsto que dure cientos de años.

Carl Sagan describió en una de sus visiones una embarcación que podía operar dentro de los límites de la gravedad y la mecánica de una órbita determinada, así como planear entre las estrellas. Navegaría el océano cósmico, impulsada por la fuerza de la luz estelar en la vastedad del espacio.