Sonda Solar Parker para niños

Datos para niños Sonda Solar Parker
Nombres	Solar Probe (antes de 2002) Probe Plus (2010–2017) Parker Solar Probe (desde 2017-actualidad)
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: 4 años, 5 meses y 23 días Planeado: 6 años, 10 meses y 7 días
Propiedades de la nave
Fabricante	Laboratorio de Física Aplicada
Masa de lanzamiento	685 kg
Comienzo de la misión
Lanzamiento	12 de agosto de 2018, 07:31 UTC
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

Sonda Solar Parker (o Parker Solar Probe en inglés) es una sonda espacial de NASA que tiene como objetivo estudiar y monitorear la corona solar exterior y el comportamiento del Sol.

Buscará acercarse a cerca de 9,86 radios solares (6,2 millones de kilómetros de la fotósfera) y para 2025, viajará, en su aproximación más cercana, tan rápido como 690 000 km/h (0,064 % de la velocidad de la luz).

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

El proyecto se anunció en el año fiscal 2009, con un costo de 1.5 US$ mil millones, y la nave espacial fue diseñada y construida por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins. Se lanzó el 12 de agosto de 2018 y se nombró en honor al físico Eugene Parker, profesor emérito de la Universidad de Chicago, convirtiéndose en la primera nave espacial de NASA en llevar el nombre de una persona viva (hasta el fallecimiento de Parker en marzo de 2022)

Una tarjeta de memoria 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 incluía fotos del físico estadounidense y una copia de su artículo científico de 1958, en el que predijo aspectos importantes sobre la física solar.

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 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 a 8,5 millones de kilómetros, esto sería superado después de cada uno de los dos sobrevuelos restantes de Venus.

Historia

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 antecesor, el Solar Orbiter, concebido en la década de 1990. Similar en diseño y objetivos, la misión de la Sonda Solar 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 planeadas 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 Europa. 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. La administración de O'Keefe citó la necesidad de una reestructuración de la NASA y sus proyectos, cayendo en línea con la administración de Bush, 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 inicial cancelación de Nuevos Horizontes, la misión que finalmente ganó el concurso para sustituir a Pluton of Kuiper Express en el antiguo programa OPSP. 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 el financiamiento de su lanzamiento, que se produjo en 2006. Los planes para la misión de la sonda solar fueron incorporados a un proyecto de menor costo, el Solar Probe Plus, a inicios de la década de 2010.

En mayo de 2017, la nave espacial fue rebautizada con el nombre de Parker Solar Probe en honor del astrofísico Eugene Parker.

Visión general

La Sonda Solar Parker será la primera aeronave en sobrevolar la corona solar. Este viaje determinará la estructura y dinámica del campo magnético de la corona, entenderá cómo la corona solar y el viento se calientan y aceleran y determinará los procesos que aceleran las partículas energéticas. La misión diseñada para la Sonda Solar Parker utilizará repetidas asistencias de gravedad de Venus para disminuir su perihelio orbital, esto con el fin de pasar múltiples veces por el Sol en aproximadamente 8,5 radios solares, o aproximadamente 6 millones de km.

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. 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 del proyecto Nicky Fox, el equipo la describe como "la más autónoma de las naves espaciales que han volado".

La alimentación principal de 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 0,25 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.

Trayectoria

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. 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, para un total de 24 órbitas. La fase científica tendrá lugar durante esos 7 años, centrándose en los períodos en que la nave espacial está más cerca del Sol. Por el entorno de cercana radiación solar se ha pronosticado que cause 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.

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. Como la sonda pasa alrededor del Sol, va a alcanzar una velocidad de hasta 200 km/s, que de manera temporal será el objeto más rápido creado por el hombre, casi tres veces más rápido que el actual poseedor del récord, Helios-B. 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 hará más lento hasta que llegue a su afelio.

Velocidad

La sonda Parker es la nave espacial más veloz jamás construida. Según las previsiones de la NASA, alcanzará una velocidad punta de 700 000 kilómetros por hora, en el momento en que se encuentre rodeando el Sol, lo que supone el equivalente a recorrer en un minuto los casi 11 000 kilómetros que separan a Tokio y Nueva York.

Objetivos científicos

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:

• 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

• 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 de 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

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.

Resultados

Véase también

En inglés: Parker Solar Probe Facts for Kids

• Explorador de Composición avanzada (ACE), lanzado en 1997
• MESSENGER (2011-2015)
• Helios, un par de naves espaciales en marcha en la década de 1970 para acercarse al Sol dentro de la órbita de Mercurio, 6363 R_☉
• Solar Orbiter, 4545 R_☉
• STEREO, lanzado en 2006
• Wind, lanzado en 1994
• Ulises (1990-2009)

• Control térmico de la nave espacial