Sonda Parker

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Parker Solar Probe
Parker Solar Probe insignia.svg
Insignia de la misión
Datos de la misión
Misión Parker Solar Probe
Lanzadera Delta IV Heavy
Masa 685 kilogramos (1510,166481 lb)[1]
Rampa de lanzamiento Cabo Cañaveral
Lanzamiento 12 de agosto de 2018 07:31 UTC[2][3]
Duración de la misión 6 años, 321 días aproximadamente

La Sonda Parker (en inglés Parker Solar Probe, antes Solar Probe + –Solar Probe Plus–, o NASA Solar Probe [4]​) es una sonda espacial de la NASA que planea rodear la circunferencia exterior de la corona del Sol.[5][6][7]​ Se acercará aproximadamente a 8,86 radios solares (6,2 millones de kilómetros) a la "superficie" (fotósfera) del Sol y viajará, en la aproximación más cercana, a 700,000 km/h.[8][9]

El proyecto fue anunciado en el presupuesto del año fiscal 2004. El laboratorio de física aplicada de la Universidad Johns Hopkins diseñó y construyó la nave espacial, que fue originalmente programada para su lanzamiento en 2015.[10]​ La fecha de lanzamiento fue reprogramada y la nave se puso en órbita el 12 de agosto de 2018.[11]​ Esta fue la primera vez que una nave espacial de la NASA fue nombrada en honor a una persona viva, el físico Eugene Parker, profesor emérito en la Universidad de Chicago.[12]

Una tarjeta de memoria que contiene los nombres de más de 1,1 millones de personas fue montada en una placa e instalada debajo de la antena de alta ganancia de la nave espacial el 18 de mayo de 2018.[13]​ La tarjeta también contiene fotos de Parker y una copia de su artículo científico de 1958 en el que predijo aspectos importantes sobre física solar.

Historia[editar]

Concepción artística de la Sonda Solar Parker.
La prueba de luz de barra en la planta de procesamiento Astrotech.

El concepto de la sonda solar Parker se originó a partir de su proyecto antecesor, el Solar Orbiter, concebido en la década de 1990. Similar en diseño y objetivos, la misión de la Sonda Solar sirvió como uno de las piezas principales del programa formulado por la NASA del mismo nombre Planeta Exterior/Sondas solares (OPSP). Las tres primeras misiones del programa que fueron planeadas fueron el Solar Orbiter, la misión de reconocimiento Plutón Kuiper Express de Plutón y el cinturón de Kuiper, y la misión de astrobiología Europa Orbiter, que se centró en Europa.[14][15]​ Tras el nombramiento de Sean O'Keefe como Administrador de la NASA, el programa OPSP fue cancelado en su totalidad como parte de la petición del presupuesto federal de los Estados Unidos de 2003 del entonces Presidente George W. Bush.[16]​ La administración de O'Keefe citó la necesidad de una reestructuración de la NASA y sus proyectos, cayendo en línea con la administración de Bush, el deseo de la NASA para centrarse en "la investigación, desarrollo y solución de gestión de defectos".

La cancelación del programa, también resultó en la inicial cancelación de Nuevos Horizontes, la misión que finalmente ganó el concurso para sustituir a Pluton of Kuiper Express en el antiguo programa OPSP.[17]​ La misión, que al final sería lanzada como la primera del programa Nuevas Fronteras, un concepto sucesor del OPSP, se sometió a una larga batalla política para asegurar el financiamiento de su lanzamiento, que se produjo en 2006.[18]​ Los planes para la misión de la sonda solar fueron incorporados a un proyecto de menor costo, el Solar Probe Plus, a inicios de la década de 2010.[19]

En mayo de 2017, la nave espacial fue rebautizada con el nombre de Parker Solar Probe en honor del astrofísico Eugene Parker.[20]

Visión general[editar]

La sonda solar Parker de la NASA recibe intensas pruebas ambientales.

La Sonda Solar Parker será la primera aeronave en sobrevolar la corona solar. Este viaje determinará la estructura y dinámica del campo magnético de la corona, entenderá cómo la corona solar y el viento se calientan y aceleran y determinará los procesos que aceleran las partículas energéticas. La misión diseñada para la Sonda Solar Parker utilizará repetidas asistencias de gravedad de Venus para disminuir su orbital perihelio, esto con el fin de pasar múltiples veces por el Sol en aproximadamente 8.5 radios solares, o aproximadamente 6 millones de km (3.7 millones mi; 0.040 ).[21]

Los sistemas de la nave están diseñados para soportar el extremo de la radiación y el calor cerca del Sol, donde la intensidad del sol es de aproximadamente 520 veces mayor a la intensidad en órbita de la Tierra, gracias el uso de un escudo solar. El protector solar es de 11.4 cm de espesor y está hecho de un compuesto de carbono–carbono reforzado, diseñado para soportar temperaturas fuera de la nave espacial de unos 1377 °C (2510,6 °F).[22]​ El escudo es hexagonal y está montado en la cara lateral de la nave espacial hacia el Sol. Los sistemas espaciales y los instrumentos científicos se encuentran en la parte central del escudo que da sombra, donde la radiación directa del Sol es totalmente bloqueada. Si el escudo no está entre la nave espacial y el Sol, la sonda sufriría daños y quedaría inoperante en segundos. Como la comunicación por radio con la Tierra va a tomar alrededor de ocho minutos, la Sonda tendrá que actuar de forma autónoma y rápidamente para protegerse a sí misma. Según el científico del proyecto Nicky Fox, el equipo la describe como "la más autónoma de las naves espaciales que han volado".[4]

La alimentación principal de la misión es un doble sistema de paneles solares (matrices fotovoltaicas). Una de las matrices fotovoltaicas principales, utilizada para la porción de la misión fuera de 0.25 AU, será retraída detrás del escudo de sombra durante la aproximación al Sol, y una matriz secundaria mucho más pequeña de la nave espacial se utilizará durante la aproximación más cercana. Esta matriz secundaria hace uso de refrigeración por bombeo de fluido para mantener la temperatura de funcionamiento.[23]

Trayectoria[editar]

Animación de la trayectoria de la sonda solar Parker desde el 7 de agosto de 2018 hasta el 29 de agosto de 2025
     Parker Solar Probe·     Sol·     Mercurio·     Venus·     Tierra
Velocidad y distancia del Sol desde la Sonda Solar Parker.
Parcela de Voyager 2  velocidad heliocéntrica contra su distancia del Sol, ilustrando el uso de gravedad que sirve para acelerar la aeronave por Júpiter, Saturno y Urano.[24]​ Utilizando la misma técnica pero con Venus, la sonda Parker desacelerará para bajar su órbita.

La trayectoria de la nave espacial incluirá siete sobrevuelos a Venus a lo largo de casi siete años para reducir gradualmente su órbita elíptica alrededor del Sol, para un total de 24 órbitas.[1]​ La fase científica tendrá lugar durante esos 7 años, centrándose en los períodos en que la nave espacial está más cerca del Sol. Por el entorno de cercana radiación solar se ha pronosticado que cause ciertos efectos a la aeronave como daños de radiación en materiales y electrónica e interrupciones de comunicación, por lo que la órbita será altamente elíptica con tiempos cortos cerca del Sol.[25]

La trayectoria requiere de un lanzamiento de alta energía, por lo que la sonda se lanzó en un vehículo de lanzamiento Delta IV Heavy, y de una etapa superior basada en el motor de cohete de combustible sólido STAR 48BV. Las asistencias gravitatorias interplanetarias proporcionarán una mayor desaceleración relativa a su órbita heliocéntrica, las cuales pueden resultar en un récord de velocidad heliocéntrica en el perihelio.[26]​ Como la sonda pasa alrededor del Sol, va a alcanzar una velocidad de hasta 200 km/s, que de manera temporal será el objeto más rápido creado por el hombre, casi tres veces más rápido que el actual poseedor del récord, Helios-B.[27][28][29]​ Como cada objeto en una órbita, debido al efecto de la gravedad, la nave espacial se acelerará a medida que se acerque a su perihelio, luego se hará más lento hasta que llegue a su afelio.

Velocidad[editar]

La sonda Parker es la nave espacial más veloz jamás construida. Según las previsiones de la NASA, alcanzará una velocidad punta de 700.000 kilómetros por hora, en el momento en que se encuentre rodeando el Sol, lo que supone el equivalente a recorrer en un minuto los casi 11.000 kilómetros que separan a Tokio y Nueva York.[3]

Objetivos científicos[editar]

Tamaño aparente del Sol visto desde la órbita de la sonda solar Parker en comparación con su tamaño aparente visto desde la Tierra.

Los objetivos de la misión son: [25]

  • Trazar el flujo de energía que calienta la corona y acelera el viento solar.
  • Determinar la estructura y la dinámica de los campos magnéticos en las fuentes del viento solar.
  • Determinar qué mecanismos aceleran y transportan partículas energéticas.

Investigaciones[editar]

Con el fin de lograr estos objetivos, la misión llevará a cabo cinco experimentos o investigaciones:

  • Investigación de campos electromagnéticos (FIELDS, por sus siglas en inglés) — Esta investigación hará mediciones directas de los campos eléctricos y campos magnéticos, ondas de radio, vectores de Poynting, densidad absoluta del plasma y temperatura de electrones. Sus instrumentos principales son dos magnetómetros de saturación, un magnetómetro de búsqueda de bobina, y cinco sensores de voltaje de plasma. El investigador Principal es Stuart Bale de la Universidad de California, Berkeley.
  • Investigación de ciencias integradas del Sol (ISIS)— Esta investigación va a medir los electrones energéticos, protones e iones pesados. Está compuesto de dos instrumentos independientes, EPI-Hi y EPI-Lo. El investigador principal es David McComas de la Universidad de Princeton.
  • Cámara de campo amplio de la sonda solar (WISPR)— Estos telescopios ópticos adquieren imágenes de la corona y el interior de la heliosfera. El investigador principal es Russell Howard del Laboratorio de Investigación Naval.
  • Electrones, partículas alfa y protones de viento solar (SWEAP)—Esta investigación contará los electrones, protones e iones de helio y medirá sus propiedades como velocidad, densidad, y temperatura. Sus instrumentos principales son dos analizadores electrostáticos y una copa de Faraday. El investigador principal es Justin Kasper de la Universidad de Míchigan y el Observatorio Astrofísico Smithsoniano.
  • Orígenes Heliosféricos con la Sonda Solar Plus (HeliOSPP) es una teoría y modelado de investigación para maximizar el resultado científico de la misión. El investigador principal es Marco Velli de la UCLA y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL).

Previsión de línea de tiempo[editar]

Gráfica de la velocidad de la sonda Parker -: Perihelio; -: sobre vuelo

El perihelio significa el punto de la órbita más cercana de la PSP al Sol.

Año Eventos[30]
enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre
2018 12 de agosto
lanzamiento
28 de septiembre
primer sobre vuelo a Venus
(150 días)
1 de noviembre
Perihelion #1
2019 31 de marzo
Perihelio #2
28 de agosto
Perihelio #3
21 de diciembre
segundo sobre vuelo a Venus

(130 días)

2020 6 julio
tercer sobre vuelo a Venus
(112.5 días)
2021 13 de enero
Perihelio #7
24 de abril
Perihelio #8
5 de agosto
Perihelio #9
Nov 16
Perihelion #10
16 de febrero
cuarto sobre vuelo a Venus
(102 días)
11 de octubre
quinto sobre vuelo a Venus
(96 días)
2022 21 de febrero
Perihelio #11
28 de mayo
Perihelio #12
1 de septiembre
Perihelio #13
6 de diciembre
Perihelio #14
2023 13 de marzo
Perihelio #15
17 de junio
Perihelio #16
23 de septiembre
Perihelio #17
24 de diciembre
Perihelio #18
16 de agosto
sexto sobre vuelo a Venus
( 92 díass)
2024 25 de marzo
Perihelio #19
25 de junio
Perihelio #20
25 de septiembre
Perihelio #21
19 de diciembre
Perihelio #22
primera aproximación al sol
2 de noviembre
séptimo sobre vuelo a Venus
(period 88 days)
2025 18 de marzo
Perihelio #23
14 de junio
Perihelio #24
10 de septiembre
Perihelio #25
7 de diciembre
Perihelio #26

Véase también[editar]

Diseño de una nave espacial

Referencias[editar]

  1. a b Parker Solar Probe – Extreme Engineering. NASA.
  2. NASA. «Parker Solar Probe Ready for Launch on Mission to the Sun». Consultado el 12 de agosto de 2018. 
  3. a b El País. «La sonda ‘Parker’ inicia su viaje hacia el Sol». Consultado el 12 de agosto de 2018. 
  4. a b «Parker Solar Probe: set the controls for the edge of the sun...». 22 de julio de 2018. 
  5. «NASA Delays Parker Solar Probe Launch». 11-8- 2018. Consultado el 11 de agosto de 2018. 
  6. «Newly Named NASA Spacecraft Will Aim Straight for the Sun». 31 de mayo de 2017. Consultado el 1 de junio de 2017. 
  7. Applied Physics Laboratory (19 de noviembre de 2008). Feasible Mission Designs for Solar Probe Plus to Launch in 2015, 2016, 2017, or 2018 (.PDF). Johns Hopkins University. Archivado desde el original el 18 de abril de 2016. Consultado el 27-2- 2010. 
  8. Phillips, Tony (10 de junio de 2010). «NASA Plans to Visit the Sun». NASA. Consultado el 2 de junio de 2017. 
  9. Garner, Rob (9 de agosto de 2018). «Parker Solar Probe: Humanity’s First Visit to a Star». NASA. Consultado el 9 de agosto de 2018. 
  10. M. Buckley (1 de mayo de 2008). «NASA Calls on APL to Send a Probe to the Sun». Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. Consultado el 30 de septiembre de 2010. 
  11. «La NASA lanza con éxito la sonda Parker con el objetivo de "tocar" el Sol». elmundo.com. 12 de agosto de 2018. Consultado el 12 de agosto de 2018. 
  12. «NASA Renames Solar Probe Mission to Honor Pioneering Physicist Eugene Parker». NASA. 31 de mayo de 2017. Consultado el 31 de mayo de 2017. 
  13. «NASA’s Solar Parker Probe To Carry Over 1.1 Million Names To The Sun». Headlines Today. Headlines Today. Consultado el 10 de agosto de 2018. 
  14. «Mcnamee Chosen to Head NASA's Outer Planets/Solar Probe Projects». Jet Propulsion Laboratory. National Aeronautics and Space Administration (NASA). 15 de abril de 1998. Archivado desde el original el 2 de enero de 2017. Consultado el 2 de enero de 2017. 
  15. Maddock, R.W. (7 de marzo de 1999). «The Outer Planets/Solar Probe Project: "Between an ocean, a rock, and a hot place"». IEEE Xplore. Institute of Electrical and Electronics Engineers·Institution of Engineering and Technology. Archivado desde el original el 2 de enero de 2017. Consultado el 2 de enero de 2017. 
  16. Berger, Brian (4 de febrero de 2002). «NASA Kills Europa Orbiter; Revamps Planetary Exploration». Space.com. Purch Group. Archivado desde el original el 10 de febrero de 2002. Consultado el 2 de enero de 2017. 
  17. Savage, Donald (29-11- 2001). «NASA Selects Pluto-Kuiper Belt Mission Phase B Study». National Aeronautics and Space Administration (NASA). Archivado desde el original el 8 de julio de 2015. Consultado el 9 de julio de 2015. 
  18. Hand, Eric (25 de junio de 2015). «Feature: How Alan Stern's tenacity, drive, and command got a NASA spacecraft to Pluto». Science (journal). American Association for the Advancement of Science. Archivado desde el original el 26-6- 2015. Consultado el 8 de julio de 2015. 
  19. Fazekas, Andrew (10 de septiembre de 2010). «New NASA Probe to Dive-bomb the Sun». National Geographic. 21st Century Fox / National Geographic Society. Archivado desde el original el 2 de enero de 2017. Consultado el 2-1- 2017. 
  20. «Nasa's mission to Sun renamed after astrophysicist behind solar wind theory». Consultado el 1 de enero de 2018. 
  21. «Solar Probe Plus: A NASA Mission to Touch the Sun:». Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 4 de septiembre de 2010. Consultado el 30 de septiembre de 2010. 
  22. Parker Solar Probe - Extreme Environments. NASA.
  23. Landis, Geoffrey A. et al. (28-30 de julio de 2008). Solar Power System Design for the Solar Probe+ Mission. 6th International Energy Conversion Engineering Conference. Cleveland, Ohio. AIAA 2008-5712. 
  24. Doody, Dave (15 de septiembre de 2004). «Basics of Space Flight Section I. The Environment of Space». .jpl.nasa.gov. Consultado el 26 de junio de 2016. 
  25. a b The Solar Probe Plus Mission: Humanity’s First Visit to Our Star. (PDF). N. J. Fox, M. C. Velli, S. D. Bale, R. Decker, A. Driesman, R. A. Howard, J. C. Kasper, J. Kinnison, M. Kusterer, D. Lario, M. K. Lockwood, D. J. McComas, N. E. Raouafi, A. Szabo. Space Science Reviews. December 2016, Volume 204, Issue 1–4, pp 7–48. doi 10.1007/s11214-015-0211-6
  26. Scharf, Caleb A. «The Fastest Spacecraft Ever?». Scientific American Blog Network (en inglés). 
  27. «Aircraft Speed Records». Aerospaceweb.org. 13-11- 2014. 
  28. «Fastest spacecraft speed». guinnessworldrecords.com. 26 de julio de 2015. Archivado desde el original el 19 de diciembre de 2016. 
  29. Parker Solar Probe - Check123, Video Encyclopedia (en inglés), consultado el 1 de junio de 2017 
  30. «Solar Probe Plus: The Mission». Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 2017. 

Enlaces externos[editar]