‘Parker’: La sonda que tocó el Sol sin desintegrarse | Ciencia

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«Hacia el sur», ordenó el capitán.

«Pero, capitán, no hay direcciones en el espacio».

“Cuando viajas hacia el Sol”- respondió el capitán- “y todo se vuelve más pajizo y cálido y apático es que vas en esa dirección. Sur.»

ray bradbury

‘Las manzanas doradas del sol’

En su cuento -tres páginas- publicado en 1953, Bradbury relata la primera expedición de un barco tripulado para recoger una muestra del Sol. No se trata de una historia de ciencia ficción «dura» y, de hecho, algunos conceptos no se sostienen. ; sólo una reflexión poética remotamente basada en el mito de Prometeo. Hace tres cuartos de siglo, antes de que volara el primer satélite artificial, cualquier fantasía sobre el espacio era aceptable.

Hoy la fantasía se ha hecho realidad. A fines de noviembre, la NASA anunció que su sonda parker había tocado el Sol. Al menos su atmósfera. A una altura por encima de la fotosfera (la capa que generalmente se considera la «superficie» de la estrella): 8,5 millones de kilómetros o apenas doce rayos solares. Y lo hizo moviéndose más rápido que cualquier objeto hecho por el hombre, a casi 590.000 kilómetros por hora. Y continúa en un camino en suave espiral que para 2025 lo llevará a menos de 6 millones de kilómetros.

La temperatura de la superficie del Sol es de unos 5.600 ºC. Suficiente para derretir casi cualquier material. ¿Cómo puede una sonda resistir tal castigo sin desintegrarse? En parte gracias al escudo térmico que mantiene siempre dirigido hacia el Sol. Detrás de esa protección se encuentran agazapados todos los equipos de a bordo. También los paneles fotoeléctricos, que solo se despliegan por completo cuando la nave se desplaza por regiones más remotas.

El escudo en sí es un sándwich de espuma de carbono de solo la mitad de espesor entre dos láminas del mismo material. El lado que debe recibir la radiación se cubre con una capa de cerámica blanca, para reflejar mejor el calor. En momentos de máxima aproximación alcanza los 1.300 ºC, más que la lava del volcán de La Palma.

Todos los materiales a bordo son especiales para soportar temperaturas extremas. El cobre que normalmente se usa en los cables eléctricos se derretiría; en su lugar, se utilizan conductores de niobio, protegidos por manguitos de cristal de zafiro. La cavidad de Faraday, el único sensor que se asoma por encima del escudo para ver el Sol directamente, está fabricado en una aleación de titanio, circonio y molibdeno, que resiste hasta los 2300ºC.

Dentro del sensor hay electrodos diseñados para separar las partículas del viento solar en función de sus niveles de energía. Están fabricados en tungsteno, el metal con mayor punto de fusión, por encima de los 3.400ºC. Estos materiales normalmente se mecanizan con herramientas de corte por láser; en este caso ni eso fue suficiente y hubo que modelarlos atacándolos con ácido.

Probar el funcionamiento de estos equipos en condiciones reales de trabajo no fue fácil. Para simular la luz y el calor del sol se utilizaron proyectores de cine IMAX, modificados para dar aún más intensidad y, al mismo tiempo, un acelerador de partículas reproducía el impacto del viento solar. No satisfecho, el sensor principal se probó de nuevo en el horno solar de Odiello, en la vertiente norte de la Cerdanya, enfocando en él la luz reflejada por diez mil espejos orientables.

El Sol es una enorme bola de plasma que obviamente no tiene una superficie sólida. Lo que vemos es el resplandor de la fotosfera, una capa relativamente delgada donde enormes penachos de gas incandescente se elevan desde las profundidades. Intensos campos magnéticos giran a su alrededor y ocasionalmente producen colosales destellos que siguen el camino marcado por las líneas de fuerza. Arriba, la corona, tan tenue que solo se puede ver cuando la Luna oculta el disco del Sol.

Es difícil decir hasta dónde llega la atmósfera de nuestra estrella. La corona se expande y contrae siguiendo la evolución de la actividad de la estrella. Su límite se ha estimado entre 10 y 20 rayos solares. A ese nivel, la presión de la radiación empuja los átomos de hidrógeno y helio ionizados con tanta energía que se liberan de la atracción gravitatoria y de los campos magnéticos locales. Las partículas subatómicas escapan al espacio a enormes velocidades, formando el viento solar.

El pasado mes de abril, la sonda Parker finalmente pudo afinar dichas mediciones. Cuando rondaba los 18 rayos solares, sus instrumentos detectaron una región de intensa turbulencia. No es un límite suave, pero tiene grandes altibajos dependiendo de la actividad solar. De hecho, a medida que se acercaba más y más al perihelio, Parker entró y salió varias veces de la corona. Como era de esperar, detectó un fuerte aumento en los campos magnéticos, fuertes zigzags en las líneas del campo magnético y también áreas de intensa perturbación en el plasma, seguidas de otras mucho más tranquilas, como cuando ingresa al ojo de un huracán.

Esa transición, teorizada en la década de 1940 por el sueco Hannes Alfvén, marca el límite borroso entre la atmósfera de nuestra estrella y el espacio. Es curioso que tanto sus teorías como las de Eugene Parker (quien predijo la existencia del viento solar a mediados de los años 50) fueran rechazadas por la comunidad científica de la época, calificándolas de poco menos que heréticas. El reconocimiento de ambos llevó mucho tiempo: el Premio Nobel de Física en 1970 para Alfvén y el bautismo de la sonda solar para parker. Es la primera vez que la NASA le da a una de sus naves espaciales el nombre de un científico vivo.

Estamos saliendo del fondo del ciclo de once años de actividad solar. A medida que esto aumenta, también aumentará el tamaño de la corona y la sonda. parker más y más tiempo pasará dentro de la atmósfera de nuestra estrella. Por ahora, después del perihelio, vuelve a ganar altura hacia la órbita más tranquila de Venus. Como diría el capitán del cuento de Bradbury, «hacia el norte»

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