‘Parker’: La sonda que tocó el Sol sin desintegrarse | Ciencias

«Hacia el sur», ordenó el capitán.

Pero, capitán, no hay direcciones en el espacio.

“Cuando viajas hacia el Sol” –respondió el capitán- “y todo se vuelve más pajizo y cálido y apático es que vas en esa dirección. Sur.»

ray bradbury

‘Las manzanas doradas del sol’

En su cuento -tres páginas- publicado en 1953, Bradbury relata la primera expedición de un barco tripulado para recoger una muestra del Sol. No es una historia de ciencia ficción «dura» y, de hecho, algunos conceptos no se sostienen; sólo una reflexión poética remotamente basada en el mito de Prometeo. Hace tres cuartos de siglo, antes de que volara el primer satélite artificial, cualquier fantasía sobre el espacio era aceptable.

Hoy, la fantasía se ha hecho realidad. A finales de noviembre, la NASA anunció que su sonda parker había tocado el sol. Al menos su ambiente. A una altura por encima de la fotosfera (la capa generalmente considerada la «superficie» de la estrella): 8,5 millones de kilómetros o sólo doce radios solares. Y lo hizo moviéndose más rápido que cualquier objeto hecho por humanos, a casi 590.000 kilómetros por hora. Y continúa en un camino en suave espiral que para 2025 lo llevará hasta menos de 6 millones de kilómetros.

La temperatura de la superficie del Sol es de unos 5.600ºC. Suficiente para derretir casi cualquier material. ¿Cómo puede una sonda resistir tal castigo sin desintegrarse? En parte, gracias al escudo térmico que mantiene siempre dirigido hacia el Sol. Todo el equipo a bordo está agazapado detrás de esa protección. Incluso los paneles de células fotoeléctricas, que solo se despliegan por completo cuando la nave se desplaza por regiones más remotas.

El escudo en sí es un sándwich de espuma de carbono de solo medio palmo de espesor entre dos láminas del mismo material. El lado que va a recibir la radiación está cubierto con una capa de cerámica blanca, para reflejar mejor el calor. En los momentos de máxima aproximación alcanza los 1.300 ºC, más que la lava del volcán de La Palma.

Todos los materiales a bordo son especiales para soportar temperaturas extremas. El cobre que normalmente se usa en los cables eléctricos se derretiría; en su lugar, se utilizan conductores hechos de niobio, protegidos por fundas de cristal de zafiro. La cavidad de Faraday, el único sensor que se asoma por encima del escudo para ver el Sol directamente, está hecha de una aleación de titanio, circonio y molibdeno, que soportaría hasta 2300ºC.

Dentro del sensor hay electrodos diseñados para separar las partículas del viento solar según sus niveles de energía. Están fabricados en tungsteno, el metal con mayor punto de fusión, por encima de los 3.400ºC. Estos materiales normalmente se mecanizan con herramientas de corte por láser; en este caso ni eso fue suficiente y hubo que moldearlos atacándolos con ácido.

Probar el funcionamiento de estos equipos en condiciones reales de trabajo no fue fácil. Para simular la luz y el calor del sol se utilizaron proyectores de cine IMAX, modificados para darle aún más intensidad y al mismo tiempo, un acelerador de partículas reproducía el impacto del viento solar. No contento con eso, el sensor principal fue probado una vez más en el horno solar de Odiello, en la vertiente norte de la Cerdanya, concentrando en él la luz reflejada por diez mil espejos orientables.

El Sol es una enorme bola de plasma que, por supuesto, no tiene superficie sólida. Lo que vemos es el brillo de la fotosfera, una capa relativamente delgada, donde enormes columnas de gas incandescente sobresalen de las profundidades. Sobre ellos se retuercen intensos campos magnéticos y en ocasiones se producen colosales llamaradas que siguen el camino marcado por las líneas de fuerza. Sobre ella, la corona, tan tenue que solo se puede ver cuando la Luna oculta el disco del Sol.

Es difícil decir hasta dónde llega la atmósfera de nuestra estrella. La corona se expande y se contrae siguiendo la evolución de la actividad de la estrella. Su límite se estimó entre 10 y 20 radios solares. Aproximadamente a ese nivel, la presión de la radiación impulsa los átomos de hidrógeno y helio ionizados con tanta energía que se liberan de la atracción gravitacional y de los campos magnéticos locales. Las partículas subatómicas escapan al espacio a enormes velocidades, formando el viento solar.

En abril pasado, la sonda Parker finalmente pudo ajustar esas mediciones. Cuando estaba a unos 18 radios solares, sus instrumentos detectaron una región de intensa turbulencia. No es un límite suave, pero tiene enormes altibajos dependiendo de la actividad solar. De hecho, a medida que se acercaba más y más al perihelio, el Parker entró y salió varias veces de la corona. Como era de esperar, detectó un gran aumento en los campos magnéticos, fuertes zigzags en las líneas del campo magnético y también áreas de intensas perturbaciones en el plasma, seguidas de otras mucho más tranquilas, como cuando ingresa al ojo de un huracán.

Esa transición, teorizada en la década de 1940 por el sueco Hannes Alfvén, marca la frontera difusa entre la atmósfera de nuestra estrella y el espacio exterior. Es curioso que tanto sus teorías como las de Eugene Parker (quien a mediados de los años 50 previó la existencia del viento solar) fueran rechazadas por la comunidad científica de la época, calificándolas de poco menos que heréticas. El reconocimiento de ambos tardó en llegar: el Premio Nobel de Física de 1970 para Alfvén y el bautismo de la sonda solar para parker. Es la primera vez que la NASA le da a una de sus naves espaciales el nombre de un científico vivo.

Estamos saliendo del punto más bajo del ciclo de once años de actividad solar. A medida que aumenta, el tamaño de la corona y la sonda también aumentarán. parker se pasará más y más tiempo dentro de la atmósfera de nuestra estrella. Por ahora, tras el perihelio, vuelve a ganar altura hacia la órbita más tranquila de Venus. Como diría el capitán del cuento de Bradbury, «hacia el norte»

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