La sonda Parker Solar, una missió de la NASA, s'apagarà de la costa de Florida a l'hora de la matinada del dissabte. El proper mes, la nau arribarà a Venus, el seu company de viatge en un llarg viatge. Parker passarà al planeta set vegades, ralentitzant-se amb cada passada. Finalment, la sonda acabarà la seva trobada amb Venus i es traslladarà a una òrbita més propera al voltant del sol, arribant als 3,9 milions de quilòmetres de la superfície solar per pastar la seva vora. Serà més de set vegades més proper que qualsevol sonda que ha volat abans.
Per estrany que sembli, és molt més difícil arribar al sol que deixar el sistema solar per complet.
"Sempre estic divertit quan algú diu:" Tire a X o així i així al sol ", diu Rand Simberg, un consultor i enginyer espacial. "Perquè no tenen ni idea del difícil que és fer".
La raó té a veure amb la mecànica orbital, l'estudi de com les forces naturals influeixen en els moviments de coets, satèl·lits i altres tecnologies d'espai. Caure al sol pot semblar senzill, ja que la gravetat de l'estrella sempre està tirant cap a tot el sistema solar, inclosa la Terra. Però la Terra i tots els altres planetes i les seves llunes també estan orbitant el sol a gran velocitat, la qual cosa evita que succeeixi al tir del sol.
Aquest acord és excel·lent si voleu evitar caure al sol, però és bastant incòmode si voleu llançar-hi alguna cosa.
"Per arribar a Mart, només cal augmentar lleugerament la velocitat orbital. Si necessites arribar al sol, bàsicament has de frenar completament el teu moment actual ", diu Yanping Guo, dissenyador de la missió i director de navegació de la sonda Parker Solar. Basat en el Laboratori de Física Aplicada Johns Hopkins, Guo ha estat treballant en la sonda durant uns 17 anys.Les sondes destinades a destinacions d'espai profund com Mart poden portar l'impuls de la Terra per volar més ràpidament. Per tal que una nau espacial es posi en marxa cap al sol, d'altra banda, ha d'accelerar per coincidir amb la velocitat de la Terra, en la direcció oposada. Amb el moviment del planeta essencialment cancel·lat, la nau espacial es pot lliurar a la gravetat del sol i començar a caure cap a ella. Però això és gairebé impossible amb la tecnologia de coets actual, per la qual cosa les naus espacials han de rebre ajuda, en forma de maniobres de slingshot d'altres planetes anomenats assistències de gravetat.
Les naus espacials solen utilitzar assistències de gravetat per aprofundir en el sistema solar; el 2007, la nau espacial New Horizons de Plutó es va acostar a Júpiter, va submergir-se en la immensa gravetat del planeta massiu, i després es va allunyar, movent-se més ràpid del que s'apropava.
Aquesta vegada, la Sonda Solar de Parker experimentarà set assistències de gravetat de Venus per acostar-se al centre del sistema solar. Amb cada passada, la nau llançarà part del moviment de la Terra.
L'equip darrere de la sonda solar es va imaginar inicialment que la nau espacial aconseguiria aquest impuls gravitacional de Júpiter, el rei de la gravetat assisteix gràcies a la seva grandària massiva i la gravetat corresponent. Parker hauria hagut d'anar a Júpiter només dues vegades. "[El sol] és el destí més difícil d'assolir en tot el sistema solar sense assistència de gravetat", diu Guo. "Qualsevol vehicle de llançament disponible, fins i tot a prop del futur, el més potent, no serà capaç de disparar una nau espacial per arribar al sol. Heu d'utilitzar la gravetat, i no només una assistència de gravetat general: heu d'utilitzar l'assistència de gravetat més poderosa ".
Un desviament tan llarg hauria requerit que la Sonda Solar de Parker funcionés amb energia nuclear. Però fa una dècada, la NASA va dir a l'equip de Parker que no podien construir la seva nau per operar d'aquesta manera. Els enginyers van haver de repensar completament la seva trajectòria planejada: les naus espacials amb energia solar, que creien en el moment, estarien massa lluny del sol per funcionar prop de Júpiter. (Les coses van canviar eventualment, però no prou ràpid per a Parker, el Juno amb energia solar va arribar a Júpiter el 2016 i ha estat orbitant feliçment des de llavors).L'equip de Parker va estudiar les seves opcions i es va establir a Venus.
D'alguna manera, la nova trajectòria funciona bé. Amb Júpiter, la sonda s'haurà acostat al sol, però hauria fet només dos passos. Amb Venus, la sonda Parker Solar farà 24 passades durant tota la seva vida útil. La sonda passarà més temps mostrant un nou territori al voltant del sol i, esperem els científics, proporcioni respostes a algunes preguntes rellevants sobre la nostra estrella.
La NASA ha llançat prèviament diverses missions de satèl·lit cap al sol, però el camp de l'heliòfisi -l'estudi dels efectes del sol al sistema solar- continua sent bastant nou. La sonda Parker Solar volarà a través d'una de les regions més misterioses del sol: la corona, la capa externa de plasma calent que s'estén a milions de quilòmetres de la superfície o la fotosfera. A diferència de la fotosfera, la corona només és visible a simple vista durant un eclipsi solar, com la que va travessar els Estats Units l'any passat.
Els científics no saben per què la corona és tan calenta; Les temperatures poden superar els 1,8 milions de graus Fahrenheit (1 milió de graus centígrads), mentre que la fotosfera es manté en un comparativament cool 10,000 graus Fahrenheit (6.000 graus Celsius). Tampoc saben com exactament genera corrents constants de partícules carregades que es despleguen a tot el sistema solar com a tentacles, un fenomen conegut com el vent solar.Els científics han passat 60 anys pensant en el vent solar. Concretament, Eugene Parker, l'astrofísic nord-americà a qui es va nomenar la missió de la NASA, va descriure per primera vegada la dinàmica del vent solar el 1958.
"Era una cosa que la majoria de la gent no podia empassar. Van expressar la seva severa incredulitat ", va dir Parker a Rebecca Boyle en la revista Air & Space aquest estiu.
La incredulitat va ser amortida quatre anys més tard, quan els instruments de la nau espacial NASA Mariner 2 van observar la presència del vent solar en el camí cap a Venus. Les proves es van apilar constantment en les dècades que van seguir, ja que més naus espacials i satèl·lits van llançar al cel i van sentir la brisa. El 2013, quan Voyager 1 va abandonar el sistema solar, els instruments de la nave van detectar tocs del vent del sol quan es va estavellar en les partícules més fredes de l'espai interestel·lar.
La sonda Parker Solar està millor vestida per la seva ardent ocasió que els anteriors navegants espacials. La sonda porta un escut compost de carboni de 4,5 polzades de gruix i capaç de suportar temperatures externes de gairebé 2.500 graus centígrads (1.377 graus centígrads). L'aigua circularà a través de tubs en els conjunts solars i en grans radiadors, refredant la sonda cap avall. Un sistema informàtic autònom mesurarà la calor a l'exterior i allunyarà alguns dels panells solars de la nau, o els exposarà, en funció de l'entorn.
Sembla que el resplendor del sol sigui segur, els instruments científics de la sonda funcionaran a un grau de 78 graus centígrads (26 graus centígrads).
La missió de Parker està prevista per a finals de 2025. Després d'arribar a casa, la nau espacial sucumbirà amb la gravetat del sol al llarg de molts anys. Allà, més enllà del tir de qualsevol altra cosa, Parker s'aproparà més i més a prop de la nostra estrella. Sota les condicions de calcinació, es desmoronarà primer en trossos, i després en pols. Uns anys després d'aprendre a abandonar el sistema solar, la humanitat finalment hauria pogut submergir-se en el cor.
