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    domingo, 5 de agosto de 2018

    Después de 60 años de exploración, la NASA envía una nave al Sol


    Cuando la fogata te queme, retrocede un paso. Este consejo es cortesía del sentido común y de la física básica. Pero persiste un misterio: ¿por qué no sucede lo mismo en el sol, cuya superficie es, de hecho, más fría que su atmósfera incandescente?

    Eugene Parker reflexionaba en esta y otras incógnitas cuando tuvo su “momento eureka”: comprendió que el sol emite un chorro constante de partículas candentes, las cuales causan las auroras y —a veces— arruinan nuestros tendidos eléctricos y los satélites de comunicación. Ese “viento solar”, como lo llamó Parker, no explicaba del todo el asunto de la fogata, pero, gracias a eso, el estudiante de 30 años obtuvo un doctorado y la reputación como uno de los astrónomos más eminentes de todos los tiempos.

    El mismo año en que Parker publicó sus trabajos (era 1958), un grupo de científicos creó una lista de pendientes integrada por 14 misiones espaciales robóticas a distintos destinos del sistema solar. En los siguientes 60 años, la NASA envió naves a 13 de esos lugares: la luna, los asteroides y cada uno de los planetas conocidos, desde Mercurio hasta Neptuno e, incluso, al planeta enano Plutón. Los vehículos exploraron todo el sistema solar, menos el objeto que yace en el centro. El más grande, el más brillante y a no dudar, el más misterioso: su sol.

    Ahora, la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio, más conocida como NASA, pretende enmendar su error. Si todo marcha según los planes, el 11 de agosto un cohete Delta IV de elevación superpesada despegará de Cabo Cañaveral, Florida, llevando en la nariz de cono una pequeña sonda del tamaño de un Volkswagen. Un propulsor especial de tercera etapa sacará al cohete de la órbita terrestre y lo despedirá hacia el sol a velocidades de hasta 430,000 millas por hora (más de 692,000 kilómetros por hora), convirtiéndose en la nave espacial más rápida de la historia. Su misión de siete años: ofrecer a los científicos las vistas más próximas jamás obtenidas del enigma que resplandece en el corazón de nuestro rincón del universo.

    Se espera que la misión permita que los científicos entiendan cómo funciona nuestra estrella y, por consiguiente, las estrellas de los rincones más apartados de la galaxia. “El sol es un laboratorio natural que no podemos reproducir en la Tierra”, explica Nicholeen Viall, astrofísica del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. “Podemos ver otras estrellas y observar la luz que emiten, pero no podemos enviar una sonda para medirlas”. En cambio, podemos medir nuestro sol con Parker.

    La misión, llamada Sonda Solar Parker, representa otro hito para la NASA. Es la primera vez que la dependencia gubernamental designa una sonda robótica con el nombre de un científico vivo: Eugene Parker, quien cuenta con 91 años.

    NUEVA TECNOLOGÍA

    ¿Qué había impedido que la NASA enviara una sonda al sol? El calor. A fin de acercarse lo suficiente para que el viaje valga la pena, el flanco de la nave que queda orientado hacia el sol tiene que resistir temperaturas extremas de hasta 1,372 grados centígrados. Eso es 400 veces más calor del que cualquier sonda jamás haya tenido que tolerar; y suficiente para derretir a cualquiera de ellas. Pero, incluso antes de contemplar el lanzamiento de una sonda solar, la NASA tuvo que diseñar un escudo térmico capaz de proteger los delicados instrumentos que componen las entrañas de la nave: cámaras, colector de partículas y dispositivos para medir campos eléctricos y magnéticos. “Tuvimos que esperar 60 años para que la tecnología diera alcance a nuestros sueños”, comenta Nicky Fox, científica del proyecto de la sonda.

    El escudo térmico de la Sonda Solar Parker es una suerte de portento de la ingeniería. Parecido a un frisbee contrahecho de unos 2.5 metros, consiste en dos capas de un material compuesto de carbono reforzado con fibra de carbono, supercalentada y extremadamente resistente (parecida a la que se usa en los palos de golf y en las raquetas de tenis), con un centro ultraligero de espuma de carbono que tiene un espesor de 11.5 centímetros, de los cuales, 95 por ciento es aire. Todo el conjunto pesa escasos 72.5 kilogramos. “Es una estrategia ultraligera para producir una estructura muy fuerte”, informa Betsy Congdon, ingeniera que dirigió el desarrollo del escudo.

    Otro gran desafío era evitar que las celdas solares que energizan la nave colapsaran bajo la intensa radiación del sol. La NASA ideó un sistema de enfriamiento activo, el cual circula un galón de agua purificada y presurizada a través de cámaras que imitan venas, distribuidas dentro de los paneles solares. Los paneles están unidos a brazos robóticos cuyas articulaciones se mueven de manera muy similar al hombro humano, y esos brazos retraerán los paneles detrás del escudo cuando el calor sea demasiado intenso.

    Con todo, el calor no era el único problema: el espacio exterior puede volverse en extremo frío, incluso cerca del sol. Así que el equipo añadió calentadores para evitar que el sistema de enfriamiento se congele cuando los paneles se encuentren en la sombra.

    INTERROGANTES URGENTES

    Llegada la sexta semana del viaje, Parker pasará frente a Venus, el segundo planeta más cercano al sol (la Tierra es el tercero), y seis semanas después hará el primer contacto con la corona solar, la atmósfera candente y brumosa que rodea nuestro astro. A partir de entonces, la sonda realizará una coreografía cósmica minuciosamente planificada consistente en 24 órbitas alrededor del sol y siete sobrevuelos próximos a Venus.

    La gravedad venusina desacelerará la sonda, actuando como un mecanismo de frenado que le impedirá precipitarse hacia el sol. Esto hará que Parker navegue en una suave trayectoria espiral, la cual permitirá que se aproxime mucho a la superficie solar (a solo 6.12 millones de kilómetros de distancia, siete veces más cerca que cualquier otra nave espacial) durante tanto tiempo como sea posible, y enviar datos a la Tierra. En siete años, cuando concluya la misión, Parker habrá agotado su combustible y se quemará.

    Los científicos esperan que la sonda responda algunas interrogantes urgentes. Para empezar, ¿a qué se debe que, en ocasiones, el sol expulse grandes cantidades de partículas energéticas a millones de kilómetros en el espacio, causando estragos en la Tierra? Enormes e imprevisibles, las llamaradas solares son parte del mismo proceso que genera el viento solar, mucho más benigno. Mas ese dato no sirve de mucho, porque los científicos tampoco saben gran cosa sobre el viento solar. Por ejemplo, ¿por qué aumenta la velocidad del viento conforme se aleja del sol, de suerte que viaja más rápido que la velocidad del sonido cuando llega a la Tierra y a otros planetas? Algunos creen que los poderosos campos magnéticos del sol tienen algo que ver con ese fenómeno, mas no entienden a detalle todo el proceso.


    “En última instancia, la energía que precipita fenómenos como las llamaradas solares y el viento solar se alimenta del campo magnético del sol”, explica Viall. “El campo magnético está acumulando energía de alguna manera, almacenándola en la atmósfera solar para liberarla después”.

    Mediante el magnetómetro que lleva a bordo, la Sonda Solar Parker podrá medir el campo magnético para determinar cuál es su aspecto después de que ha liberado la energía, y así aportará una pieza importante al rompecabezas. Al recoger datos como ese, la sonda mejorará nuestra capacidad para predecir el clima espacial.

    Otra incógnita que la sonda podría despejar es a qué se debe que la corona solar sea caliente: una interrogante que frustró a Eugene Parker hace 60 años. Incluso antes de que las sondas se aventuraran más allá de la protección de la magnetosfera terrestre, los físicos ya sabían que el área que circunda al sol es unas 300 veces más caliente que la superficie de la estrella. Esto parecía violar las leyes conocidas de la naturaleza, señala Fox —quien trabaja en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins—, pero nadie entendía la razón. Parker propuso que el calentamiento de la corona se debía a pequeñas explosiones en la superficie solar, a las cuales denominó “nanollamaradas”. Y ahora, la Sonda Solar Parker volará a través de la corona en busca de evidencias de dichas llamaradas.

    “Parker equivale a meter un termómetro en el sol”, agrega Viall. “Podemos hacer imágenes e inferir cuál es la temperatura, pero persistirá mucha incertidumbre si solo usamos las imágenes”.

    La Sonda Solar Parker no demorará mucho en enviar datos útiles. La nave se zambullirá en la corona tres meses después del lanzamiento, lo cual significa que su primer conjunto de datos podría llegar a la Tierra a principios de diciembre. Es un resultado bastante rápido respecto a la mayor parte de las misiones espaciales.

    ¿Y qué opina de todo esto el tocayo de la sonda, Edmund Parker? “Es muy emocionante que al fin podamos ver una región del espacio que jamás se había explorado”, dice a Newsweek. “Me gustaría tener más mediciones detalladas de lo que sucede en el viento solar. Estoy seguro de que nos llevaremos algunas sorpresas. Siempre es así”.

    Fuente: newsweekespanol,com
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