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Tocando el Sol


Cuando veo imágenes cómo las del video encima de estas lineas, me pongo a pensar en todo lo que tuvo que pasar para que fueran posibles. La Sonda Solar Parker se ha acercado al Sol como ningún otro objeto creado por el hombre, pero además, ha sobrevivido a ese paso y ha enviado datos importantes sobre el entrono que rodea nuestra estrella. Pero antes de explicar qué es lo que aquí se ve, me gustaría continuar con esa reflexión de lo avances que han permitido tal logro.


Todavía no han pasado 200 años desde que se encontró la manera de capturar imágenes en un medio, es decir, tomar fotografías. De hecho, la primera fotografía digital apenas cumplió 64 años. La llegada de la fotografía digital fue fundamental para la exploración planetaria, porque las sondas, al no tener la capacidad de volver a la Tierra, no podían tomar fotos en rollos para que estos fueran revelados en la Tierra. Entonces, lo que hicieron en las primeras sondas, fue instalar un minilaboratorio de revelado dentro del vehículo, donde las fotografías analógicas eran reveladas y entonces la foto era escaneada para ser enviada vía radio hacia la Tierra. Ya después incluirían cámaras que transformaban directamente la luz que recibían en señales digitales, sin un intermediario analógico.


Por otro lado, la física para mandar sondas a los planetas y alrededor del Sol ya había sido descrita por Isaac Newton hace más de tres siglos. Sin embargo, una cosa es describirlo matemáticamente y otra poder resolver todas las cuestiones prácticas. Que tuvieran que pasar 270 años entre la publicación de los Philosophiæ naturalis principia mathematica de Newton y el lanzamiento del Sputnik 1 habla de que dichas cuestiones prácticas no eran tan sencillas. Pero una vez que se encontró la manera de poner objetos en órbita alrededor de la Tierra, se toparon con el problema de como hacer que estos (sobre todo si se esperaba que trajeran seres humanos adentro) pudieran volver a la superficie sin destruirse, por una sencilla razón: un objeto moviéndose a gran velocidad dentro de la atmósfera de la Tierra genera mucha fricción y esta fricción genera mucho calor, tan elevado que fácilmente puede derretir metal. De ahí que inmediatamente se empezaran a desarrollar materiales que fueran malos conductores de calor pero que al mismo tiempo lo pudieran disipar con facilidad. La solución estuvo en materiales como óxido de silicio y compuestos de carbono. Un ejemplo muy claro del uso de estos materiales y donde trágicamente quedaría demostrado la importancia de estos fue el sistema de protección térmica del transbordador espacial.


Frente del Transborador Espacial Discovery donde se puede apreciar el mosaico del sistema de protección térmica.

Este sistema (y el de los demás vehículos que traen astronautas de regreso a la Tierra) estaba diseñado para soportar temperaturas mayores a los 1500º centígrados. La parte trágica vino en el 2003, cuando una de estos elementos del mosaico, en una de las alas del transbordador Columbia, se desprendió durante el despegue por el choque con un pedazo del recubrimiento del tanque externo. El Columbia pudo llegar a la órbita sin problemas y completar su misión de 16 días, pero al ingresar de nuevo a la atmósfera, esa sección desprotegida del ala quedó expuesta al intenso calor, permitiendo la entrada de los gases hipercalientes que provocarían la desintegración del transbordador, causado la muerte de todos sus tripulantes.


Lo aprendido con estos sistemas de protección térmica permitiría desarrollar misiones que se acerquen al Sol, donde uno de los principales retos es, precisamente, aguantar las altísimas temperaturas. Así, la Sonda Solar Parker, tiene un avanzado sistema de protección térmica con distintas capas de compuestos de carbón.


El sistema de navegación de la sonda hace que ese escudo siempre esté apuntando hacia el Sol, el cual está diseñado para soportar temperaturas de hasta 1650º centígrados, precisamente el tipo de calor que pueden llegar a alcanzar las cápsulas espaciales a su reingreso a la Tierra. Pero aquí se pone interesante el asunto, porque la temperatura del ambiente que puede rodear a la sonda cuando se acerca a la corona solar es del orden de millones de grados centígrados ¿Qué puede hacer un escudo diseñado para 1650º contra millones de grados? Aquí el punto clave, es la transferencia de calor. Una temperatura de millones de grados significa que las partículas presentes en ese gas se mueven a velocidades altísimas, pero si hay pocas de estas partículas, hay poca transferencia de calor. Así, no es lo mismo meter la mano a un horno calentado a 100º C que a una cazuela con agua a la misma temperatura. La diferencia está que dentro del horno el aire tiene mucho menos partículas transfiriendo calor a nuestra mano que las partículas en el agua. Entonces, aunque efectivamente la temperatura de la corona solar es de millones de grados, la densidad de la corona es bajísima, billones de veces más baja que la densidad del aire al nivel del mar, entonces, la transferencia de calor no es tan eficiente.


Volviendo a las imágenes del video, lo que llama la atención son estas estructuras alargadas que se mueven hacia arriba y hacia abajo del campo de visión. Estas se les llama "streamers" (unos "filamentos" visibles en la corona durante los eclipses solares) donde el flujo de partículas está guiado por lineas del campo magnético del Sol. Esto significa que efectivamente la Sonda Solar Parker se introdujo dentro de la corona Solar y como esta es parte integral del Sol, por eso se dice que ha "tocado" el Sol. De todos modos, si se considera la parte "visible" del Sol (ese circulo brillante en el cielo que definitivamente nadie debería ver sin tener alguna protección para los ojos), la sonda se acercó a una distancia de 14.97 radios solares, es decir, poco más de 10 millones de km. Parecerá mucha distancia todavía, pero haciendo un símil con la Tierra, 14.97 radios terrestres son 95 mil kilómetros, o una cuarta parte de la distancia de la Tierra a la Luna. Consideren este dato cuando en los medios digan que un asteroide pasará "rozando" la Tierra y este en realidad haya pasado a cientos de miles o unos cuantos millones de km.


Otro dato que llama mucho la atención es la velocidad. En el punto de máxima aproximación al Sol en el video, la sonda alcanzó una velocidad superior a los 147 km/s, o más de medio millón de km/h. A esa velocidad haría el viaje entre la Tierra y la luna en solo 43.5 minutos. A los astronautas del Apolo 11 ese viaje les tomó 3 días.



Pero esa no es la máxima velocidad que alcanzará la sonda en su misión alrededor del Sol. Su órbita esta diseñada para irse acercando cada vez más al Sol. Para realizar estas maniobras se apoya en la gravedad del planeta Venus. En el gráfico, en rojo, se pueden ver las órbitas planeadas de máximo acercamiento al Sol. Entre más se acerque al Sol, más rápido se moverá. En su última órbita en el 2025, cuando se acerque al Sol a 9.86 radios solares (6.9 millones de km) ¡viajará a 692000 km/h!


Esta sonda obtiene el nombre de Eugene Parker, quien en 1958 predijo la existencia del viento solar. En los próximos años, esta sonda seguro dará mucho que hablar y esperemos siga produciendo imágenes tan sorprendentes como las del video.


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