En el contexto de las noticias diarias sobre cómo otra empresa espacial privada lanzó su primer cohete (segundo, tercero, etc.), llevó carga a la ISS, se prepara para abrir la temporada de turismo espacial y también está haciendo planes para colonizar los planetas vecinos más cercanos, noticias de las grandes agencias espaciales estatales de alguna manera comienzan a perderse. Mientras tanto, recordamos que la agencia aeroespacial de la NASA ha lanzado una misión muy ambiciosa para explorar el Sol.
El 12 de agosto de 2018, se lanzó un cohete Delta IV Heavy desde la Base de la Fuerza Aérea de los EE. UU. En Cabo Cañaveral en Florida. La carga es una sonda solar "Parker", cuya tarea es superar casi 150 millones de kilómetros del espacio exterior y encontrarse con el Sol. Parker tendrá que acercarse tanto a la estrella como ninguna nave espacial se ha acercado jamás. De camino al Sol, la sonda realizará varias maniobras gravitacionales alrededor de Venus, convirtiéndose, según las previsiones de la NASA, en el objeto más rápido del espacio creado por el hombre. Hoy hablaremos de los 10 hechos más interesantes relacionados con esta misión.
Toca el sol
norte
Parker Solar Probe tiene la tarea de una misión que ninguna nave espacial artificial podría haber logrado antes. Estudiará la atmósfera exterior del Sol. La llamada corona. Para ello, se acercará a la estrella a una distancia de 6,2 millones de kilómetros, de hecho, "tocando" la capa exterior de su atmósfera. El dispositivo no solo se ocupará de resolver los misterios de la estrella, sino que también contribuirá a nuestro conocimiento de cómo el Sol afecta la magnetosfera de nuestro planeta. La importancia de esta misión es difícil de sobreestimar, ya que las tecnologías se generalizan cada vez más, que de alguna manera están influenciadas por la actividad de nuestro Luminary. Es posible que esta misión aumente nuestra capacidad para estudiar el sistema solar en su conjunto.
50 años de preparación
Video promocional:
El lanzamiento de la sonda en agosto de 2018 fue la culminación de más de 50 años de desarrollo y planificación para esta misión espacial. La comunidad científica descubrió que la temperatura de la corona solar puede alcanzar el millón de grados centígrados allá por los años 40 del siglo pasado. La confirmación de la existencia del llamado viento solar (partículas de plasma ionizado altamente cargadas expulsadas por la corona) tuvo lugar en los años 60. Sin embargo, los científicos aún no pueden entender por qué la temperatura de la corona solar es mucho más alta que la temperatura de la superficie de la estrella. Además, no está claro qué acelera exactamente las partículas del viento solar. Las respuestas a estas preguntas solo se pueden obtener a través del contacto directo con la corona solar, dicen los investigadores.
La idea de realizar un estudio de este tipo se propuso por primera vez en 1958. Desde entonces, varias naves espaciales se han acercado al Sol, pero ninguna de ellas se ha acercado tanto a la estrella como se predijo que haría la sonda solar Parker.
La primera nave espacial de la NASA que lleva el nombre de una persona viva
La agencia aeroespacial de la NASA le ha dado a su nave espacial una variedad de nombres, pero ninguno de ellos lleva el nombre de una persona aún viva. La sonda solar Parker lleva el nombre del astrofísico Eugene Parker, quien predijo la existencia del viento solar en 1958.
En la década de 1950, Parker desarrolló una teoría compleja sobre cómo las estrellas ceden su energía. Introdujo el concepto de "viento solar" para describir las emisiones en cascada de energía del Sol e incluso propuso una teoría que explica la razón de la mayor temperatura de la corona solar en comparación con la superficie de la estrella. Además, el astrofísico consideró un modelo de la atmósfera exterior del Sol con una salida constante de materia de la corona y demostró que la velocidad del viento solar aumenta con la distancia al Sol, alcanzando valores supersónicos. El científico también analizó el efecto de la corona en expansión sobre el campo magnético en las cercanías del Sol y encontró que el campo debe ser espiral debido a la rotación del Sol. Sus conclusiones sobre la velocidad del viento solar y la estructura en espiral del campo magnético solar se confirmaron posteriormente utilizando naves espaciales. Parker tiene ahora 91 años. A pesar de su edad, el 12 de agosto, día del lanzamiento de la sonda, el astrofísico estuvo presente en el complejo de lanzamiento.
viento soleado
Los principales objetivos científicos de la misión generalmente se centrarán en los secretos asociados con el viento solar. Las ráfagas generadas dentro de la corona pueden alcanzar velocidades de 1,6 millones de kilómetros por hora. Los científicos de la NASA esperan descubrir por qué la corona solar es tan caliente y qué es exactamente lo que acelera el viento solar. Estas cosas no se pueden resolver sin encontrar los mecanismos responsables de estos procesos cerca de la fuente.
El sol es muy difícil de alcanzar
De hecho, ir al Sol requiere 55 veces más energía que ir a Marte. Primero, la distancia de la Tierra a nuestra estrella es de unos 150 millones de kilómetros. Pero la distancia no es el único problema aquí. El principal problema aquí es la llamada velocidad lateral, es decir, la velocidad relativa al vector de movimiento deseado.
Para comprender el principio de velocidad lateral, es necesario comprender cómo se mueven los cuerpos en órbitas. De hecho, todos los objetos en la órbita del Sol caen sobre la estrella sin cesar. Sin embargo, la velocidad lateral no les permite caer, ya que en realidad adelantan al cuerpo sobre el que caen. La Tierra se mueve alrededor del Sol a una velocidad de 108.000 kilómetros por hora. Como resultado, cuando la nave espacial abandone la órbita de la Tierra, avanzará en el espacio y comenzará a caer sobre el Sol, pero fallará constantemente, ya que su velocidad lateral se mantendrá. Para llegar a la estrella, el dispositivo simplemente necesita caer.
norte
Para abordar el problema de la velocidad lateral, la NASA planea utilizar maniobras de asistencia por gravedad alrededor de Venus. Permitirán apagar casi por completo este indicador, pero al mismo tiempo aumentarán la velocidad máxima de movimiento de la Parker Solar Probe, que en su punto máximo puede llegar a los 200 kilómetros por segundo.
Maniobras gravitacionales alrededor de Venus
Para acercarse lo más posible al Sol, Parker Solar Probe tendrá que realizar varias maniobras de asistencia por gravedad alrededor de Venus durante los próximos 7 años.
Después del primer sobrevuelo de Venus, la sonda entrará en una órbita elíptica con un período de 150 días (2/3 del período de Venus), haciendo 3 órbitas cuando Venus haga 2. Después del segundo sobrevuelo, el período disminuirá a 130 días. En menos de 2 órbitas (198 días), la nave espacial se encontrará con Venus por tercera vez. Esto acortará el período a la mitad del de Venus (112,5 días). Para la cuarta reunión, el plazo ya será de 102 días. Después de 237 días, la sonda se encontrará con Venus por quinta vez y el período de rotación se reducirá a 96 días (3/7 de Venus). El aparato en este momento ya hará 7 revoluciones, cuando Venus solo hará 3. El sexto encuentro tendrá lugar casi dos años después del anterior y acortará el período a 92 días (2/5 del venusiano). Después de otras cinco revoluciones alrededor del Sol, la sonda se encontrará con Venus por séptima y última vez, lo que reducirá el período a 88-89 días.permitiéndole acercarse aún más al sol.
La nave espacial más rápida de la historia de la humanidad
Gracias a varias maniobras de asistencia por gravedad alrededor de Venus, la nave espacial eventualmente podrá alcanzar velocidades de 692,000 kilómetros por hora, más rápido que cualquier otra sonda espacial construida por el hombre.
En este momento, la nave espacial más rápida es la sonda "Juno", diseñada para estudiar Júpiter. Su velocidad actual es de unos 266 mil kilómetros por hora. La velocidad de la nave espacial Voyager 1, lanzada para conquistar el espacio interestelar a fines de la década de 1970 y abandonando el sistema solar 35 años después, es de aproximadamente 61.000 kilómetros por hora. La velocidad máxima de la sonda solar Parker será más del doble que la de Juno y 11 veces la de la Voyager 1.
Escudo térmico
El escudo térmico de la sonda es tan impresionante como su velocidad máxima. El tamaño del escudo solar ubicado en la parte frontal del aparato es de 2,4 metros de diámetro. Está diseñado para reflejar el calor extremo del equipo científico de la sonda. La pantalla tiene un grosor de 11,5 centímetros. Consiste en espuma compuesta de carbono intercalada entre dos placas de carbono. La placa frontal que da al sol está cubierta con una pintura cerámica blanca especial que refleja el calor de la manera más eficiente posible. Los materiales utilizados hicieron que el escudo fuera bastante ligero. Su peso es de solo 73 kilogramos.
En el espacio, la temperatura puede ser de miles de grados, pero un objeto en particular no se calentará porque la temperatura está determinada por la velocidad de las partículas, mientras que el calor se mide por la cantidad total de energía que transportan. Las partículas pueden moverse rápidamente (temperatura alta), pero si hay pocas, habrá poca energía (poco calor). Hay pocas partículas en el espacio, por lo que pocas de ellas pueden transferir energía al aparato.
La nave espacial más autónoma
Una explicación de la eficacia del escudo térmico reside en el software muy "inteligente" que controla la nave espacial. Cuando la sonda esté cerca del Sol, la conexión entre ella y la Tierra se interrumpirá unilateralmente cada 8 minutos. Durante este tiempo, la sonda podrá realizar de forma independiente los ajustes necesarios en tan solo 10 segundos.
Los creadores de la sonda han introducido en su software absolutamente todos los escenarios posibles de desarrollo de eventos que pudieran imaginar, por lo que el dispositivo es capaz de cambiar de forma independiente el ángulo de inclinación y rotación de la pantalla protectora si es necesario.
Nicola Fox, investigadora asociada del Parker Solar Probe Project, llama a la nave "la nave espacial más autónoma jamás construida por el hombre".
Carga única
En marzo de este año, la NASA invitó al público a participar en una acción en la que se colocarán en una placa conmemorativa los nombres de cientos de miles de participantes y se enviarán al Sol junto con una sonda. Uno de los participantes fue William Shatner, el actor que interpretó al Capitán Kirk en la épica Star Trek. En total, más de 1,1 millones de personas han enviado solicitudes para agregar su nombre a la placa de identificación de la NASA.
“Esta es quizás una de las misiones de inteligencia más ambiciosas y extremas de la historia de la humanidad. Además, la nave espacial llevará tantos nombres de personas como apoyen la misión”, dijo la investigadora del programa Nicola Fox.
Nikolay Khizhnyak
