Actualización, 11 de agosto de 2018, 8 am: la NASA ha retrasado el lanzamiento de la sonda solar Parker hasta la mañana del domingo 12 de agosto, con una nueva ventana de lanzamiento que comenzará a las 3:31 am EDT. Originalmente, la sonda estaba programada para lanzarse antes del amanecer del sábado, pero debido a una falla que involucraba una anomalía de presión de helio con el cohete Delta IV Heavy de la nave espacial, el intento fue restregado minutos antes del despegue programado. Lo último que la sonda puede comenzar su viaje en 2018 será el 23 de agosto, ya que depende de los sobrevuelos de Venus para llegar al sol. De lo contrario, la sonda se lanzará el próximo mes de mayo.
La sonda solar Parker, que se lanzará el 11 de agosto, será el primer contacto de la humanidad con nuestra estrella más cercana.
Las naves espaciales anteriores han admirado el sol desde lejos, ya que las temperaturas abrasadoras de la estrella han impedido el estudio en profundidad de su superficie. Ahora, equipada con un sistema de protección térmica de última generación, que incluye lo que puede ser la visera solar más avanzada tecnológicamente del mundo, la sonda solar Parker está programada para hacer historia.
La misión de siete años de la sonda tiene varios objetivos. Primero, la sonda reunirá más información sobre los vientos solares: corrientes de plasma y partículas emitidas desde la superficie del sol. Estos vientos se aceleran a velocidades de aproximadamente 250 millas por segundo a medida que son arrojados desde su estrella. Una vez en el espacio, viajan cientos de millones de millas, arrojando más allá de la Tierra en una corriente constante. La única razón por la que no sentimos el golpeteo es el campo magnético de la Tierra, que desvía los vientos como una roca en un río que corre. Pero cómo los vientos finalmente se separan de la atracción gravitacional del sol sigue siendo misterioso.
Esta línea particular de investigación llega a casa para los admiradores de nuestra estrella más cercana. Los vientos solares fueron descritos por primera vez a fines de la década de 1950 por el homónimo de la sonda, el físico Eugene Parker; ahora, a los 91 años, Parker aún puede escuchar las respuestas a sus más de 60 años de investigación científica.
En segundo lugar, la sonda será la primera en hacer contacto con la corona del sol: la atmósfera exterior caótica y giratoria visible a simple vista durante un eclipse solar. Por alguna razón, la corona es un halo más caliente que la cabeza que rodea, ardiendo a temperaturas de hasta 2 millones de grados Fahrenheit, un par de órdenes de magnitud por encima de la temperatura de la superficie del sol (a menudo volátil) de aproximadamente 10, 000 grados Fahrenheit (que, para ser justo, todavía no hay paseo por el parque). Es tan contradictorio como suena, como apartar la mano de una vela parpadeante solo para sentir una quemadura aún más abrasadora.
Tercero, la sonda investigará la aceleración de partículas de alta energía lejos de la superficie del sol. La más rápida de estas partículas deja vientos solares en el polvo, que arden a velocidades de más de 100, 000 millas por segundo (a veces invadiendo la velocidad de la luz). De hecho, estas partículas a menudo se asocian con eventos tales como erupciones solares (puntos de energía cegadoramente brillantes que explotan de la superficie del sol) o eyecciones de masa coronal (eructos ardientes de plasma que arrojan el sol), los cuales pueden dañar los satélites e incluso causar cortes de energía en la Tierra. Los científicos esperan que las empresas de la sonda informen cómo la corona volátil logra flotar los vientos solares y estas partículas de alta energía en el espacio.
"Hemos estado esperando 60 años para esta misión", dice Nicola Fox, científico del proyecto Parker Solar Probe. “Está respondiendo preguntas que han afectado a los científicos desde que descubrimos que la corona estaba sobrecalentada. Es un verdadero viaje de descubrimiento.
El fotógrafo Michael Soluri tuvo una oportunidad exclusiva detrás de escena de ver a los científicos en acción. "Busco los aspectos visuales de una manera única que ayuda a trascender el estereotipo de lo que un científico 'debería ser'", dice. “La gente encasilla a los científicos. Quiero romper esa barrera ". (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
De izquierda a derecha: el técnico Tony Ahan, los ingenieros mecánicos Kelles Gordge y Daniel Eby, el ingeniero principal de protección térmica Betsy Congdon y el ingeniero de seguridad de sistemas Chip Delmar. (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
Uno de los contenedores de envío de la sonda. El escudo térmico es realmente inflamable, pero solo en presencia de oxígeno, que es escaso en la corona del sol. Aquí en la Tierra, sin embargo, se deben tomar precauciones. (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
"Quería ver a la humanidad detrás de la exploración espacial", dice Soluri. “Su sentido de precisión es extraordinario. Muestra que hay artesanía involucrada, y no es rutina. ”(© michael soluri / michaelsoluri.com) 
El ingeniero mecánico Jim Hucheson tiene una cuña de sensor del instrumento Energetic Particle Instrument-Low Energy (EPI-Lo) de Parker Solar Probe, que medirá las partículas de baja energía que fluyen del sol, en relación con los vientos solares. Agrega Soluri, "Estas personas hacen un trabajo extraordinario con materiales extraordinarios, trabajando en equipo para explorar el universo". (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
Antena de alta ganancia de Parker Solar Probe, cubierta por un radomo para protegerla de la contaminación y / o daños durante el procesamiento en tierra. (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
Los científicos detrás de la construcción de la sonda se refieren con amor a ella como un "Frisbee de ocho pies". Con 4.5 pulgadas de grosor y 160 libras, la Sonda Solar Parker sería un obstáculo considerable incluso para los jugadores de Frisbee más experimentados. (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
Annette Dolbow, una ex maestra de escuela primaria, se enamoró de la electrónica a mitad de su carrera y decidió cambiar de rumbo. En los últimos 21 años, ha sido parte de la construcción de 13 satélites de la NASA, pero Parker Solar Probe es la primera como líder de pruebas e integración. "Es una de las misiones más difíciles de las que he sido parte", dice Dolbow. "Pero definitivamente es una gran culminación de mi carrera". (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
Congdon, ingeniero principal del escudo térmico de la sonda solar Parker, ayudó a diseñar el compuesto de carbono de 160 libras y 4.5 pulgadas de espesor que protegerá los instrumentos de la sonda del calor abrasador del sol. Agrega Soluri, "Parte de mi viaje es humanizar a las personas que hacen la ciencia y revelarlas como personas en un mundo único". (© michael soluri / michaelsoluri.com) Aunque la sonda tiene que cerrar la brecha de 93 millones de millas entre la Tierra y el Sol, su trayectoria no será exactamente directa. Las naves espaciales lanzadas desde la Tierra comienzan con el mismo impulso hacia adelante que el planeta mismo, por lo que la sonda no puede dirigirse directamente al infierno. En cambio, la sonda pasará los próximos siete años en un vals lento de elipses apretados alrededor del sol, reduciendo la brecha entre ella y su ardiente pareja de baile con cada año que pasa. Para mantenerse en curso, Parker Solar Probe ocasionalmente hará autostop junto a Venus en una nave espacial-planeta sashay que Betsy Congdon, ingeniero principal del escudo térmico de Parker Solar Probe, compara con un "giro del freno de mano". Al cooptar el tirón de la gravedad de Venus, la sonda puede estabilizar y reorientar su camino.
El viaje de la sonda culminará en un acercamiento final a la estrella a fines de 2024, durante el cual llegará a 3, 83 millones de millas de la superficie del sol. Si bien esto puede sonar distante, está siete veces más cerca que cualquier nave espacial que haya estado alguna vez al sol, y cierra aproximadamente el 96 por ciento de la distancia entre la Tierra y su estrella. Además, esto plantará la nave espacial firmemente dentro de la corona abrasadora.
Ahí es donde entra en juego el escudo térmico. Los diseños han sido elaborados durante casi una década, y serán todo lo que se interponga entre la sonda y los peligros de resecamiento de su innovador viaje. Pero la tarea ha sido un poco más desalentadora que colocar un sombrero para el sol en la nave espacial de 1400 libras.
Con solo 4.5 pulgadas de grosor, el escudo térmico tiene un núcleo blando de espuma de carbono que en realidad es un 97 por ciento hueco, lo que hace que la estructura sea como un sándwich de aire. Aún así, el equipo apodado con cariño "disco volador de ocho pies" pesa 160 libras. A cada lado hay dos paneles hechos de un compuesto de carbono que en realidad se vuelve más resistente cuando se calienta. Además, el lado que mira hacia el sol está recubierto con una pintura blanca especializada que disipa la mayor parte del calor del sol, protegiendo los frágiles instrumentos que se encuentran debajo. La pintura es esencialmente el protector solar más resistente jamás inventado, y es fundamental que no se pierda ningún lugar.
En la aproximación más cercana de la sonda, la parte superior del escudo se horneará a aproximadamente 2500 grados Fahrenheit, más de siete veces la temperatura requerida para asar un pavo de Acción de Gracias, pero aún sorprendentemente frío teniendo en cuenta su entorno. La discrepancia tiene que ver con la difusión de las partículas en la atmósfera de la corona: la mayor parte del calor que experimentará la sonda en realidad vendrá de la superficie del sol (relativamente frío), a unos pocos millones de millas de distancia. "Si mete la mano en el horno, no se quemará", explica Congdon. "Eso es solo cuando tocas la superficie".
A medida que aguanta estas temperaturas sofocantes, el "frisbee gigante" mantendrá el resto de la sonda tan fría como un pepino (tibio). La parte trasera del escudo se mantendrá a 600 grados Fahrenheit, y los instrumentos ocultos dentro del bus de la sonda permanecerán a unos 85 grados Fahrenheit. Para garantizar que la electrónica sensible permanezca en la sombra, el escudo térmico siempre debe mirar hacia el sol. Un paso en falso podría terminar la tan esperada misión en cuestión de segundos.
Pero el equipo ha tomado precaución tras precaución para evitar esta posibilidad. Siete sensores especializados (a veces denominados "sensores de extremidades solares") rodean la nave espacial, muestreando constantemente la exposición de la sonda a la luz. Si la nave espacial se tambalea en una posición precaria, los sensores activarán una respuesta protectora para corregir rápidamente el ángulo de la sonda. La sonda también viene con un sistema de enfriamiento líquido, que empaca en cinco litros de agua a presión que pueden gotear a lo largo de pequeñas vetas a lo largo de la maquinaria para mantener una temperatura ambiente viable. La meticulosa ingeniería del equipo se ha entretejido en todos los rincones de la nave espacial. "Básicamente se cuida a sí misma", dice Fox.
Como la "nave espacial más autónoma" jamás construida, la sonda necesita atascar una gran cantidad de maquinaria en un paquete comparativamente pequeño, dice Annette Dolbow, líder de prueba e integración de la sonda solar Parker (la sonda es del tamaño de un automóvil pequeño). Una vez que la nave espacial se lance, esencialmente cortará todos los lazos con sus cuidadores en la Tierra, lo que significa que depende de esta valiente sonda defenderse durante los próximos siete años. Desde octubre de 2012, Dolbow se ha preocupado amorosamente por la investigación como un padre ansioso para garantizar su paso seguro.
Según el fotógrafo Michael Soluri, el científico del proyecto Nicola Fox intervino para nombrar la Sonda Solar Parker en honor al físico Eugene Parker, de 91 años, rompiendo una antigua regla de la NASA contra el nombramiento de naves espaciales después de personas vivas. (© michael soluri / michaelsoluri.com) Por supuesto, la sonda tiene más que un bloqueador solar futurista: tiene algunos asuntos serios que atender. Junto con sus salvaguardas, la nave espacial lucirá instrumentos como la Copa de Sonda Solar, diseñada para recoger las partículas de alta energía que fluyen desde la superficie del sol, y un conjunto de telescopios para tomar fotos de las vistas iluminadas por el sol.
Y la sonda ciertamente no planea desperdiciar la riqueza de la energía solar de la que estará al tanto en sus viajes: después de todo, verá mucho sol. Cuando aún está lejos de la estrella, la sonda proyectará sus paneles solares de par en par, absorbiendo los rayos energéticos de la estrella para alimentar sus instrumentos. Pero a medida que se acerca, los paneles se plegarán hacia adentro como las alas de un pájaro dormido, reduciendo drásticamente la cantidad de luz que absorben. En la aproximación más cercana, la potencia del sol será 475 veces mayor que la que experimentaría un satélite en órbita alrededor de la Tierra; esto es, como dice Fox, "una gran cantidad de energía" que podría abrumar la electrónica sensible del sistema.
Congdon, Dolbow y Fox están convencidos de que la sonda no podría haberse unido sin el inmenso esfuerzo de colaboración de los científicos, técnicos y coordinadores del Laboratorio de Física Aplicada de la NASA y Johns Hopkins. El equipo y sus colaboradores han traducido décadas de planificación de las mentes humanas en hojas de papel y diapositivas de PowerPoint, ahora totalmente realizadas en una hazaña tangible de mecánica nunca antes vista.
El grupo de Dolbow en particular ha dedicado un número asombroso de horas a la construcción de la sonda: "La mayoría de los proyectos pueden obtener de 300 a 500 horas en el hardware", explica Dolbow. “El nuestro tenía casi 5000 horas en todos nuestros subsistemas ... pero [el equipo] sigue sonriendo. Se enorgullecen de lo que han hecho ".
Después del lanzamiento de la sonda, Dolbow bromea diciendo que puede notar su nido vacío: “Después de que termine, habrá un período que no estoy deseando ... cuando todos salgamos y volvamos a hacer las cosas por separado. Pero será increíble que la nave espacial esté en el espacio, donde pertenece. Me recuperaré ".
Como nuestra estrella más cercana, el sol es nuestro mejor representante para comprender estos cuerpos celestes en su conjunto. Además, el sol se ha convertido en una parte muy importante de nuestra existencia aquí en la Tierra, pero ninguna estrella está construida para durar para siempre. Adquirir una comprensión más clara de la salud y el temperamento del sol servirá no solo al futuro de la exploración espacial, sino también a la naturaleza de la vida en nuestro propio planeta.
"Esta misión es un poco de todo", dice Fox. "Es histórico, hace física fundamental, pero también proporciona un beneficio a la vida y a la sociedad en general".
Con el lanzamiento a solo unos días de distancia, Dolbow se maravilla de que años de arduo trabajo finalmente se hayan unido. "Aquí estamos en el juego del campeonato, y estamos a punto de cruzar a la zona final", dice ella. "Se ha convertido en una familia".
La sonda partirá de la estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida este sábado, con una ventana de lanzamiento a partir de las 3:33 am EDT. Su oleada en la atmósfera iluminará cielos todavía oscuros, una llamarada histórica que precede incluso al sol naciente de la mañana.
