Enviar una sonda al Sol

 La NASA ha designado al APL para desarrollar la ambiciosa misión Sonda Solar.

El Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins enviará una nave más cerca del Sol que ninguna otra antes – y lo que encuentre puede revolucionar lo que sabemos sobre nuestra estrella y el viento solar que influye sobre todas los objetos del Sistema solar.

Concepción artística de la Sonda Solar

La NASA ha designado al APL para desarrollar la ambiciosa misión Sonda Solar, la cual estudiará los flujos de partículas cargadas que el Sol lanza al espacio desde un punto aventajado de la corona del Sol – su atmósfera exterior – donde tienen lugar los procesos que calientan la corona y producen el viento solar. En su mayor acercamiento la Sonda Solar volaría sobre el sol a 200 kilómetros por segundo, protegido por un escudo término de compuestos de carbono que debe soportar más de 1400 grados C y sobrevivir a los estallidos de radiación polvo energizado a unos niveles no experimentados anteriormente por ninguna nave anterior.

Expertos en los Estados Unidos y otros países han lidiado con la idea de esta misión durante más de 30 años, topándose con tecnología aparentemente imposible y limitaciones presupuestarias. Pero en febrero un equipo liderado por el APL completó el estudio del diseño e ingeniería de la misión Sonda Solar a petición de la NASA, detallando cómo podría completarse la misión robótica. El equipo del estudio usó un estudio de 2005 liderado por el APL como su guía, pero modificó significativamente la idea para que encajase con las difíciles condiciones técnicas y de costes proporcionadas por la NASA.

“Sabíamos que estábamos en el camino adecuado”, dice Andrew Dantzler, director del proyecto Sonda Solar en el APL. “Ahora tenemos que unirlo todo en un paquete innovador; la tecnología está a nuestro alcance, la idea es factible y toda la misión puede realizarse con menos de 750 millones de dólares [en dólares fiscales de 2007], o aproximadamente el coste de una misión planetaria de clase media. La NASA decidió que era el momento”.

El APL diseñará y construirá la nave, prevista para su lanzamiento en 2015. La compacta sonda alimentada por energía solar pesaría aproximadamente 400 kilos; los diseños preliminares incluyen un escudo solar de 2,75 metros de diámetro, 15 centímetros de grosor, relleno de una espuma de carbono sobre el cuerpo de la nave. Dos conjuntos de vectores solares se retraerían o extenderían conforme la nave cambia de rumbo hacia o alejándose del Sol durante los distintos bucles alrededor del Sistema Solar interno, asegurándose de que los paneles mantienen las temperaturas adecuados y niveles de potencia. En su pasada más cercana la nave debe sobrevivir a una intensidad solar más de 500 veces superior a la de una nave que orbite la Tierra.

Sonda Solar usará siete sobrevuelos sobre Venus a lo largo de casi siete años para menguar gradualmente su órbita alrededor del Sol, acercándose hasta 6,6 millones de kilómetros del Sol, bien entrada la órbita de Mercurio y aproximadamente 8 veces más cerca que ninguna otra nave anterior.

Sonda Solar empleará una combinación de medidas in situ y remotas para lograr los principales objetivos científicos de la misión: determinar la estructura y dinámica de los campos magnéticos en las fuentes del viento solar; rastrear el flujo de energía que calienta la corona y acelera el viento solar; determinar qué mecanismos aceleran y transportan las partículas energéticas; y explorar el polvoriento plasma cerca del Sol y su influencia en la formación de partículas energéticas. Los detalles se explicarán en detalle en el estudio del Equipo de Definición Científica y Tecnológica de Sonda Solar que publicará la NASA a finales de este año. La NASA también publicará un Anuncio de Oportunidades distinto para la carga científica de la nave.

“Sonda Solar es una verdadera misión de exploración”, dice el Dr. Robert Decker, científico del proyecto Sonda Solar en el APL. “Por ejemplo, la nave pasará lo bastante cerca del Sol para observar la aceleración del viento solar desde lo subsónico a lo supersónico, y volará a través del lugar de nacimiento de las partículas solares de mayor energía. Y, como en todas las misiones de descubrimiento, Sonda Solar probablemente genere más preguntas de las que responda”.

La experiencia del APL en el desarrollo de naves para estudiar la relación entre la Tierra y el Sol – o para trabajar cerca del Sol – incluye a ACE, que recientemente cumplió 10 años de muestreo de partículas energéticas entre la Tierra y el Sol; TIMED, actualmente examinando los efectos solares en la atmósfera superior de la Tierra; las sondas gemelas STEREO, las cuales han captado las primeras imágenes en 3-D de eventos explosivos solares conocidos como eyecciones de masa coronal; y las Sondas de Tormenta del Cinturón de Radiación, que examinarán las regiones de partículas energéticas atrapadas por el campo magnético de la Tierra.

La Sonda Solar se reforzará con tecnologías resistentes al calor desarrolladas para la nave MESSENGER del APL, la cual completó su primer sobrevuelo de Mercurio en enero y comenzará a orbitar el planeta en 2011. La idea de escudo término de la Sonda Solar estuvo influenciado parcialmente por diseños a la sombra de los de MESSENGER.

La Sonda Solar es parte del Programa Vivir con una Estrella de la NASA, diseñado par aprender más sobre el Sol y sus efectos en sistemas planetarios y actividades humanas. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, dirige el programa la en Consejo de la Misión Científica en las Oficinas Centrales de la NASA en Washington. Para más información visite http://lws.gsfc.nasa.gov/.

El Laboratorio de Física Aplicada, una división de la Universidad Johns Hopkins, afronta los retos nacionales críticos a través de la aplicación innovadora de la ciencia y la tecnología. Para más información visite www.jhuapl.edu

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Autor: M. Buckley
Fecha Original: 1 de mayo de 2008
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Fuente: Ciencia Kanija