Una misión para tocar el Sol

«Lo que queremos averiguar con la sonda es por qué la temperatura de la corona es 300 veces mayor a la de la superficie del Sol, cómo se acelera y se calienta el viento solar y cómo se transportan las partículas energéticas», ha explicado a ABC Nicola Fox , científica jefe del proyecto de la Parker Solar Probe en el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Maryland (EE.UU.). «Todo esto nos permitirá entender, por ejemplo, cómo el viento solar viaja hasta la Tierra y cómo el campo magnético terrestre responde a ello».

El Sol es un gigantesco orbe de plasma (gas extremadamente caliente con carga eléctrica) que no solo abraza a todo el Sistema Solar con su gravedad, sino que constantemente lo bombardea con radiación, inmensas cantidades de partículas y benignos rayos de luz. Su actividad determina el clima de la Tierra y genera las hermosas auroras en las regiones polares del planeta. Pero a veces, en el Sol se generan violentos fenómenos, como llamaradas y potentes explosiones, las llamadas eyecciones de masa coronal (EMCs) , que tienen la capacidad de dañar satélites, redes eléctricas o aviones en vuelo. Por estos motivos, los científicos se esfuerzan en predecir la meteorología espacial, un fenómeno marcado por los caprichos del Sol y no por los vientos y las tormentas.

«El propósito de obtener datos de la corona solar es poder entender los procesos físicos que utilizamos para hacer los pronósticos de la meteorología espacial», ha dicho a ABC Yaireska Collado-Vega , experta de la NASA en esta disciplina. «Cada evento solar tiene un tiempo para ser pronosticado, por ejemplo, las eyecciones de masa coronal tardan dos o cuatro días en llegar a la Tierra. Pero si mejoramos los modelos podremos hacer mejores pronósticos y entender cómo interactúan estos fenómenos con la Tierra».

Hasta este momento, los modelos son muy imperfectos y limitados. «Ahora, predecir la meteorología espacial es como tratar de predecir el tiempo de la Tierra solo con un pluviómetro», ha dicho a ABC Kelly Korreck , científico del equipo del instrumento SWEAP, que medirá el viento solar. «El pluviómetro no puede decirte si hace un día soleado, en qué dirección sopla el viento o si hay rayos. La Parker Solar Probe nos dirá qué necesitamos estudiar y analizar para hacer mejores predicciones y observaciones».

Desde los años 60 este tipo de interrogantes han llevado a las agencias espaciales de todo el mundo a enviar 17 naves al espacio para observar el Sol. Dos de ellas, los observatorios SOHO y SDO, han estado explorando la superficie de la estrella de forma permanente desde 1995 y 2010, respectivamente. Pero lo hacen desde una cómoda posición, el punto de Lagrange 1 (L1), en el que la gravedad de la Tierra y del Sol les permiten situarse en equilibrio y siempre en un mismo punto de la órbita, como si fueran observadores fijos. Sin embargo, la Parker Solar Probe hará un largo viaje que la colocará a una distancia mínima del Sol de 6,16 millones de kilómetros (cerca de 16 veces la distancia media entre la Tierra y la Luna), lo que implicará que estará mucho más cerca del Sol que Mercurio. Además, a diferencia de sus compañeras, esta sonda es una nave «ciega». Sus cuatro instrumentos científicos principales no observarán el Sol, sino que se limitarán a medir el flujo de partículas y energía de su entorno.

Para ello, emprenderá un viaje de al menos siete años, prorrogables a unos pocos más. Tendrá que aprovechar la gravedad de Venus para acelerar en siete ocasiones y completará al menos 24 órbitas al Sol. «En cada vuelta hará importantes observaciones científicas», ha dicho Fox. «Por ejemplo, durante las primeras “corrotará” con la estrella (lo que quiere decir que la sonda girará a la misma velocidad que el Sol y, por tanto, estará sobre un mismo punto de su superficie), pero en las otras órbitas tendrá distintos objetivos». En general, la nave trazará una amplia elipse que la acercará al Sol durante algunos días y que luego la llevará hasta Venus.

Por ello, la sonda recibirá una auténtica rociada de partículas magnetizadas , una mezcla de protones, electrones, partículas alfa (como las que pueden brotar en reactores nucleares) y algunos iones pesados, viajando a millones de kilómetros por hora. En su entorno, la corona alcanzará temperaturas del orden de millones de grados centígrados. Sin embargo, gracias a la escasa densidad de estas partículas, la sonda soportará temperaturas más bajas. Aun así, necesitará un potente escudo térmico para frenar al Sol.

«Este escudo es similar a las placas usadas en transbordadores espaciales, pero tienen una capa extra de fibra de carbono y está recubierto con pintura cerámica blanca», ha dicho Korreck. Con un diámetro de 2,4 metros y un grosor de casi 14 centímetros, esta protección frenará al Sol y permitirá que los instrumentos de la nave funcionen a unos 30 ºC. Aparte de esto, las partes de la sonda que contactarán con el viento están compuestas de materiales muy resistentes. Paradójicamente, además de estar cerca del Sol la sonda estará muy lejos, así que también necesitará calentadores para funcionar.

La sonda que tocará el Sol hace homenaje a Eugene Newman Parker , un científico de la NASA que en los cincuenta sugirió un concepto que por entonces resultaba disparatado: el del viento solar. Junto a una placa de recuerdo a este investigador, viajará una memoria con los nombres de 1,1 millones de entusiastas que han querido «acercarse» así hasta la estrella. Gracias a esta sonda, dentro de unas décadas comprenderemos mejor cómo la estrella afecta a nuestro planeta. En algún momento la Parker Solar Probe se quedará sin combustible y el escudo dejará de estar orientado hacia el Sol. La nave se desintegrará y sus partes se irán poco a poco haciendo más pequeñas hasta quedar convertidas en una mínima fracción del viento solar.