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Sonda Solar Parker

sonda espacial de la NASA
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La «Sonda Solar Parker» (o "Parker Solar Probe" en inglés)[4]​ es una sonda espacial de la NASA que tiene como objetivo estudiar y monitorear la corona solar exterior y el comportamiento del Sol.[5]​[6]​[7]​

Sonda Solar Parker
Nombres Solar Probe (antes de 2002)
Probe Plus (2010–2017)
Parker Solar Probe (2017-presente)
Tipo de misión Heliofísica
Operador NASA / Laboratorio de Física Aplicada
ID COSPAR 2018-065A
no. SATCAT 43592
ID NSSDCA 2018-065A
Página web enlace
Duración de la misión

Transcurridos: 6 años, 3 meses y 4 días

Planeado: 6 años, 10 meses y 7 días
Propiedades de la nave
Fabricante Laboratorio de Física Aplicada
Masa de lanzamiento 685 kg[1]​
Comienzo de la misión
Lanzamiento 12 de agosto de 2018, 07:31 UTC[2]​[3]​
Vehículo Delta IV Heavy
Lugar SLC-37, Cabo Cañaveral
Contratista United Launch Alliance
Parámetros orbitales
Sistema de referencia Heliocéntrica
Semieje mayor 0,388 unidad astronómica
Altitud del perihelio 6 900 000 kilómetros
Altitud del ap helio 109 300 000 kilómetros
Inclinación 3,4°
Período 88 días
Sol
Transpondedores
Banda Banda Ka
Banda X

Insignia de la misión Sonda Solar Parker

[editar datos en Wikidata]

Buscará acercarse hasta cerca de los 9,86 radios solares (6,2 millones de kilómetros de la fotósfera) y para 2025 viajará, en su aproximación más cercana, a una velocidad aproximada de 690 000 km/h (0,064 % de la velocidad de la luz[8]​).

Es el objeto más rápido construido por humanos en la historia y el más cercano a su estrella.[9]​

El proyecto se anunció en el año fiscal 2009, con un coste de 1,5 mil millones de dólares americanos, y la nave espacial fue diseñada y construida por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins[10]​. Fue lanzada el 12 de agosto de 2018[11]​ y su nombre se debe al físico Eugene Parker,[12]​ profesor emérito de la Universidad de Chicago, convirtiéndose en la primera nave espacial de la NASA en llevar el nombre de una persona viva (hasta el fallecimiento de Parker en marzo de 2022).[13]​

Una tarjeta de memoria que contiene los nombres de más de 1,1 millones de personas se montó en una placa e instaló bajo la antena de alta ganancia de la sonda espacial. También incluye fotos del físico estadounidense y una copia de su artículo científico de 1958, en el que predijo aspectos importantes sobre la física solar.[8]​

A finales de octubre de 2018, la «sonda solar Parker» se convirtió en el objeto artificial más cercano al Sol, pasando a menos de 42,7 millones de kilómetros de la superficie solar, récord que hasta el momento se encontraba en el establecido por la nave espacial Helios 2 en abril de 1976.

En su perihelio del 21 de noviembre de 2021, su acercamiento más cercano al Sol fue de 8,5 millones de kilómetros,[14]​ distancia luego superada en cada uno de los dos sobrevuelos restantes de Venus.[15]​

Historia

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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 de origen, el antecesor «Solar Orbiter», concebido en la década de 1990. Similar en diseño y objetivos, la misión de la «Sonda Solar Parker» sirvió como una 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 planificadas en su planteamiento inicial 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 la luna de Júpiter, Europa.[16]​[17]​ 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.[18]​ La administración de O'Keefe argumentó y se basó en la necesidad de una reestructuración de la NASA y sus proyectos, en línea con la propuesta de la administración de Bush, y 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 cancelación temprana del proyecto «Nuevos Horizontes», la misión que finalmente había ganado el concurso para sustituir al «Pluton of Kuiper Express» en el antiguo programa OPSP.[19]​ 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 la financiación de su lanzamiento, que se produjo en 2006.[20]​ Los planes para la misión de la «Sonda Solar Parker», en este caso, fueron incorporados finalmente a un proyecto de menor coste, el «Solar Probe Plus», a inicios de la década de 2010.[21]​

De ese modo, en mayo de 2017, la nave espacial fue rebautizada con el nombre de «Parker Solar Probe» («Sonda Solar Parker») en honor al astrofísico Eugene Parker.[22]​

Visión general

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

La «Sonda Solar Parker» será, pues, la primera aeronave en sobrevolar la corona solar. Este viaje determinará la estructura y dinámica del campo magnético de la corona de nuestra estrella, el Sol, y tratará de entender cómo la corona solar y el viento solar, se calientan y aceleran, y buscará determinar los procesos que aceleran las partículas energéticas. La misión diseñada para la «Sonda Solar Parker» utilizará repetidas asistencias de gravedad de Venus para disminuir paulatinamente su perihelio orbital, con el fin de pasar múltiples veces por el Sol finalmente, y varias veces, a aproximadamente 8,5 radios solares, o aproximadamente 6 millones de km.[23]​

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.[24]​ 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 al cargo del proyecto Nicky Fox, el equipo la describe como "la más autónoma de las naves espaciales que han volado".[25]​

La alimentación principal de la Sonda para 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 0,25US$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.[26]​

Trayectoria

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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.[27]​ 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, en un total de 24 órbitas.[1]​ La fase científica tendrá lugar durante esos 7 años, centrándose en los períodos en los que la nave espacial estará más cerca del Sol. Por el entorno extremo, en condiciones de cercanía a la extrema radiación solar, se ha pronosticado que la radiación causará 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.[28]​

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.[29]​ Como la Sonda pasa alrededor del Sol, va a alcanzar una velocidad de hasta 200 km/s, que de manera temporal lo harán el objeto más rápido creado por el ser humano, casi tres veces más rápido que el actual poseedor del récord, Helios-B.[30]​[31]​[32]​ 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 irá reduciendo hasta que llegue a su afelio.

Velocidad

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La «Sonda Solar Parker» es la nave espacial más veloz jamás construida por el ser humano. Según las previsiones de la NASA, alcanzará una velocidad punta de 700 000 kilómetros por hora, en el momento en que se encuentre rodeando al 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

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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:[28]​

  • 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.

Instrumentos de la Sonda

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  • 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 por 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).

Línea de tiempo

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Velocidad de la sonda y distancia al Sol, desde el lanzamiento hasta 2026. ①-㉔: Perihelio; ➊-➐: sobrevuelos de Venus

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

Año Eventos[33]​
enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre
2018 12 de agosto
lanzamiento 		28 de septiembre
primer sobrevuelo a Venus
(150 días) 		1 de noviembre
Perihelio N.º 1
2019 31 de marzo
Perihelio N.º 2 		28 de agosto
Perihelio N.º 3 		21 de diciembre
segundo sobrevuelo a Venus

(130 días)

2020 6 de julio
tercer sobrevuelo a Venus
(112,5 días)
2021 13 de enero
Perihelio N.º 7 		24 de abril
Perihelio N.º 8 		5 de agosto
Perihelio N.º 9 		16 de noviembre
Perihelio N.º 10
16 de febrero
cuarto sobrevuelo a Venus
(102 días) 		11 de octubre
quinto sobrevuelo a Venus
(96 días)
2022 21 de febrero
Perihelio N.º 11 		28 de mayo
Perihelio N.º 12 		1 de septiembre
Perihelio N.º 13 		6 de diciembre
Perihelio N.º 14
2023 13 de marzo
Perihelio N.º 15 		17 de junio
Perihelio N.º 16 		23 de septiembre
Perihelio N.º 17 		24 de diciembre
Perihelio N.º 18
16 de agosto
sexto sobrevuelo a Venus
(92 días)
2024 25 de marzo
Perihelio N.º 19 		25 de junio
Perihelio N.º 20 		25 de septiembre
Perihelio N.º 21 		19 de diciembre
Perihelio N.º 22
primera aproximación al sol
2 de noviembre
séptimo sobrevuelo a Venus
(periodo de 88 días)
2025 18 de marzo
Perihelio N.º 23 		14 de junio
Perihelio N.º 24 		10 de septiembre
Perihelio N.º 25 		7 de diciembre
Perihelio N.º 26

Resultados

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Fecha Hallazgo
6 de noviembre de 2018 Observó los primeros retrocesos magnéticos: inversiones repentinas en el campo magnético del viento solar.[34]​
4 de diciembre de 2019 Se publicaron los primeros cuatro trabajos de investigación que describen los hallazgos durante las dos primeras inmersiones de la nave espacial cerca del Sol.[35]​
Descubrió evidencia de una zona libre de polvo cósmico de 5,6 millones de kilómetros de radio desde el Sol, debido a la vaporización de partículas de polvo cósmico por la radiación del Sol.[36]​
28 de abril de 2021 Encontró las condiciones magnéticas y de partículas específicas en radios solares de 18,8 que indicaban que penetró en la superficie de Alfvén;[37]​ esto debido a que la Sonda midió el entorno del plasma del viento solar con sus instrumentos FIELDS y SWEAP.[38]​ Este evento fue descrito por la NASA como "tocar el Sol".[37]​
Descubrimiento del cometa PSP-001[39]​
25 de septiembre de 2022 El astrónomo aficionado australiano y participante en el proyecto Sungrazer de NASA, Peter Berrett, descubrió este cometa mediante las imágenes del 29 de mayo de 2022, parte del acercamiento #12 de la Sonda al Sol. El cometa pertenece al grupo Kreutz.

Véase también

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Diseño de una nave espacial

Referencias

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  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. ↑ «Parker Solar Probe: set the controls for the edge of the sun…». the Guardian (en inglés). 22 de julio de 2018. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  5. ↑ Chang, Kenneth (10 de agosto de 2018). «NASA Delays Parker Solar Probe Launch». The New York Times (en inglés estadounidense). ISSN 0362-4331. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  6. ↑ Chang, Kenneth (31 de mayo de 2017). «Newly Named NASA Spacecraft Will Aim Straight for the Sun». The New York Times (en inglés estadounidense). ISSN 0362-4331. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  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. ↑ a b «Kit de prensa de NASA: Sonda Solar Parker». 
  9. ↑ «Sonda solar Parker se convierte en el objeto más rápido hecho por los humanos y el más cercano a una estrella». CNN. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  10. ↑ «NASA probe operated from Johns Hopkins lab in Laurel rockets toward sun for closest look yet - Baltimore Sun». web.archive.org. 16 de octubre de 2018. Archivado desde el original el 16 de octubre de 2018. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  11. ↑ «La NASA lanza con éxito la sonda Parker con el objetivo de "tocar" el Sol». ELMUNDO. 12 de agosto de 2018. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  12. ↑ Garner, Rob (31 de mayo de 2017). «Solar Probe Mission Renamed to Honor Pioneering Physicist». NASA. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  13. ↑ «Eugene Parker, ‘legendary figure’ in solar science and namesake of Parker Solar Probe, 1927-2022». University of Chicago News (en inglés). Consultado el 22 de enero de 2023. 
  14. ↑ JHUAPL. «Parker Solar Probe Completes a Record-Setting Swing by the Sun». Parker Solar Probe (en inglés). Consultado el 22 de enero de 2023. 
  15. ↑ «Parker Solar Probe: The Mission». parkersolarprobe.jhuapl.edu. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  16. ↑ «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. 
  17. ↑ 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. 
  18. ↑ 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. 
  19. ↑ 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. 
  20. ↑ 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. 
  21. ↑ 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. 
  22. ↑ «Nasa's mission to Sun renamed after astrophysicist behind solar wind theory». Consultado el 1 de enero de 2018. 
  23. ↑ «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. 
  24. ↑ Parker Solar Probe - Extreme Environments. NASA.
  25. ↑ «Parker Solar Probe: set the controls for the edge of the sun...». 22 de julio de 2018. 
  26. ↑ 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. 
  27. ↑ 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. 
  28. ↑ 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
  29. ↑ Scharf, Caleb A. «The Fastest Spacecraft Ever?». Scientific American Blog Network (en inglés). 
  30. ↑ «Aircraft Speed Records». Aerospaceweb.org. 13-11- 2014. 
  31. ↑ «Fastest spacecraft speed». guinnessworldrecords.com. 26 de julio de 2015. Archivado desde el original el 19 de diciembre de 2016. 
  32. ↑ Parker Solar Probe - Check123, Video Encyclopedia (en inglés), archivado desde el original el 10 de agosto de 2017, consultado el 1 de junio de 2017 .
  33. ↑ «Solar Probe Plus: The Mission». Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 2017. 
  34. ↑ Hatfield, Miles (29 de abril de 2020). «New Insight Into Parker Solar Probe's Early Observations». NASA. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  35. ↑ Chang, Kenneth (4 de diciembre de 2019). «NASA’s Parker Solar Probe Is Unlocking the Sun’s Mysteries». The New York Times (en inglés estadounidense). ISSN 0362-4331. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  36. ↑ Garner, Rob (3 de diciembre de 2019). «NASA's Parker Solar Probe Sheds New Light on the Sun». NASA. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  37. ↑ a b Hatfield, Miles (13 de diciembre de 2021). «NASA Enters the Solar Atmosphere for the First Time». NASA. Consultado el 22 de enero de 2023. 
  38. ↑ SVS, NASA's (14 de diciembre de 2021). «SVS: Parker Solar Probe: Crossing the Alfven Surface». svs.gsfc.nasa.gov (en inglés). Consultado el 22 de enero de 2023. 
  39. ↑ «Confirmations for September 2022 and PSP's First Discovery! | Sungrazer». sungrazer.nrl.navy.mil. Consultado el 22 de enero de 2023. 

Enlaces externos

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