LA SONDA SOLAR PARKER

El 12 d'agost passat es va enlairar la sonda Parker Solar Probe (PSB) de la NASA, una esperada missió que ens permetrà estudiar el Sol com mai abans, ja que s'acostarà fins només 8,9 radis solars (6,2 milions de quilòmetres) de la fotosfera de l'astre rei. Serà la primera nau a visitar la corona baixa solar, determinarà l'estructura de les dinàmiques del camp magnètic del Sol, permetrà entendre com la corona solar i el vent solar s'escalfen i quins processos acceleren les partícules energètiques.
Ho farà situant-se en una orbita molt excèntrica al voltant de l'estrella, de manera que passarà de tant en tant per la seva vora (periheli) per després allunyar-se'n molts milions de kilòmetres abans de tornar a baixar cap a ella. La NASA calcula que la sonda podrà resistir uns 25 perihelis abans de quedar malmesa per la radiació solar. Durant els perihelis es captaran totes les dades científiques que es puguin, que seran després tranquil·lament transmeses a la Terra.

El Sol vist des de la Terra (dreta) i des del periheli de la sonda

En quant al viatge, semblaria que enviar una sonda cap al Sistema Solar interior és molt menys costós que fer-ho cap a l'exterior, veritat? Podríem pensar que, per a enviar una sonda al Sol, simplement hem de llençar-la a l'espai i deixar que la gravetat solar se l'emporti. Doncs resulta que no: Viatjar en direcció al Sol és tan difícil com sortir de la seva gravetat per que, a l'espai, frenar costa tant com accelerar!
Hem de tenir en compte la velocitat de la Terra al voltant del Sol: De mitjana, el nostre planeta es mou a uns 107.225 kilòmetres per hora, és a dir uns 29,8 kilòmetres per segon. Aquesta és la velocitat que, com a mínim, tindrà qualsevol objecte que llancem a l'espai des de la Terra. Però resulta que a aquesta velocitat, l'objecte mai caurà cap al Sol sinó que es quedarà en una òrbita solar semblant a la de la Terra!
Cal frenar d'alguna manera la sonda, per tal que aquesta caigui cap al Sol. Però hi ha un problema: La quantitat d'energia necessària és enorme, i no podem llençar un super coet carregat de combustible juntament amb ella, de la mateixa manera que tampoc podem fer el mateix quan enviem una sonda cap a un planeta llunyà. Per això les sondes espacials que han de viatjar molt lluny utilitzen la gravetat d'algun planeta massiu (generalment Júpiter) per tal de guanyar molta velocitat a un cost zero: Ès l'anomenada assistència gravitacional. Sense ella no haguéssim tingut missions com les Pioneer, les Voyager, la Cassini o la New Horizons. Totes aquestes sondes han utilitzat l'assistència gravitacional d'un o més planetes per a adquirir grans velocitats. Però... es pot utilitzar aquesta mateixa tècnica per a perdre velocitat? Doncs resulta que sí!
La trajectòria de la sonda Parker inclourà fins a set trobades amb Venus per tal que la gravetat del planeta veí la vagi frenant i dirigint cap a una òrbita que l'acabi situant a prop del Sol. Però l'assistència gravitacional té un costat negatiu: Les maniobres requereixen fer grans òrbites per tal que surtin bé, així que el que guanyem en estalvi energètic ho hem de pagar amb temps... Això vol dir que la Parker trigarà 7 anys en arribar al Sol!

Òrbites de la sonda Parker del 2018 al 2025

Això sí, quan estigui en l'òrbita definitiva, la gravetat solar accelerarà tant la Parker que en els seus perihelis establirà un al·lucinant nou rècord de velocitat: Assolirà els 200 km/s (uns 700.000 km/h), convertint-se en el giny humà més ràpid mai fabricat, unes tres vegades més ràpid que l'actual rècord ostentat per la sonda Helios-B des de finals dels anys 70.
La sonda Parker està dissenyada per a resistir la temperatura prop del Sol i sobretot la radiació, 520 vegades més intensa que la rebuda a l'òrbita de la Terra. Ho farà gràcies a un innovador escut solar de carboni d'11,4 cm de gruix, que permet resistir temperatures de fins a 1.377 °C. L'escut té forma hexagonal i està muntat a la cara de la nau que dóna al Sol. Els sistemes i els instruments científics estan localitzats a la part central de l'ombra de l'escut, on la radiació del Sol quedarà completament bloquejada. Es tractarà de maniobres molt delicades, ja que si hi ha el més mínim error i l'escut no protegeix bé la nau, aquesta resultarà danyada en qüestió de segons. Com que les comunicacions per ràdio amb la Terra tenen un retard d'uns 8 minuts, en els seus perihelis caldrà que la sonda actuï automàticament per a protegir-se amb l'escut. Segons la NASA, és la nau més autònoma mai dissenyada.
La font d'energia principal de la sonda és un sistema doble de panells solars: Un sistema primari s'usarà mentre la nau estigui a més de 0,25 UA del Sol i es retractarà darrera l'escut quan la sonda s'apropi a l'estrella. Llavors es desplegarà el sistema secundari, format per uns panells molt més petits dotats d'un sistema de refrigeració, per a mantenir la temperatura de funcionament.

La sonda porta el nom de l'astrofísic solar Eugene Parker, pioner en descriure la radiació solar i  explicar les causes del sorprenent sobreescalfament de la corona solar, essent la primera vegada que una nau espacial de la NASA porta el nom d'una persona encara viva. Quin immens honor, veritat?

Recreació d'un periheli de la sonda Parker