La NASA enviarà una sonda al Sol aquest estiu

La Parker Solar Probe farà 24 voltes a la nostra estrella equipada amb sistemes de protecció per impedir que les elevadíssimes temperatures la destrueixin

Aquest estiu, la NASA llançarà la sonda Parker Solar Probe amb l’objectiu que s’endinsi a l’atmosfera del sol, acostant-se més a l’astre que cap altre artefacte fabricat fins ara per l’home. En comparativa, segons afirma la mateixa agència espacial nord-americana, si la distància entre la Terra i el Sol fos d’1m, la sonda s’aproparia a uns 10cm de la superfície de l’estrella. Des d’allà, en ple mig de la corona solar, la sonda observarà el comportament de les partícules, l’energia i la calor al voltant del Sol, incloent les que surten d’allà per viatjar fins més enllà dels confins del Sistema Solar. El problema, és clar, seran les temperatures: la sonda viatjarà a través de materials que estan a més de mig milió de graus centígrads i sotmesa a una llum solar intensíssima. És per això que la Parker Solar Probe ha estat dissenyada per suportar aquestes condicions tan extremes. El seu secret és l’escut tèrmic que duu incorporat i un sistema que protegeix l’aparell de la llum solar alhora que permet que els materials de la corona entrin en contacte amb ell.

Un des elements més importants a l’hora de comprendre com es protegeix la sonda és la diferència entre calor i temperatura. Al contrari del que es pensa sovint, les altes temperatures no sempre tenen com a conseqüència l’escalfament d’un objecte. A l’espai, la temperatura pot arribar a milers de graus sense que res s’escalfi significativament. En física, la temperatura mesura la velocitat a què es mouen les partícules mentre que la calor fa referència a la quantitat d’energia que transmeten. Una partícula pot anar molt ràpid -alta temperatura- però calen moltes partícules perquè transmetin molta calor. Com que la majoria de l’espai és buit, hi ha molt poques partícules en quantitats suficients com per transmetre energia a la sonda. En el cas de la corona solar, les temperatures són extremadament altes però la densitat de les partícules és molt baixa. Per comparació, com explica la NASA, la diferència és semblant a posar la mà a dins un forn calent o d’un pot d’aigua bullint: al forn es poden aguantar temperatures molt més altes mentre que a l’aigua, per la major densitat de partícules, la cremada és gairebé instantània. Per tant, tot i que les temperatures a la regió per on passarà la Parker Solar Probe pot arribar a 1.000.000ºC, el seu escut tèrmic s’escalfarà fins aproximadament 1.400ºC.

L'escut tèrmic de la Parker Solar Probe

L’escut tèrmic de la Parker Solar Probe | NASA

Aquestes temperatures, és clar, continuen sent molt elevades. La lava d’una erupció volcànica, per exemple, sol estar a entre 700 i 1.200 graus. És per això que la sonda té l’escut tèrmic, que medeix uns 2,4 metres de diàmetre i 11,5cm de gruix. A l’altre cantó d’aquesta protecció, la temperatura de la sonda es mourà al voltant dels 30ºC. Això s’ha aconseguit perquè l’escut està fabricat d’un compost d’escuma de carboni entre dues plaques també de carboni. Aquest aïllament, sorprenentment poc pesant, va acompanyat d’una capa de pintura ceràmica blanca perquè reflecteixi tanta calor com sigui possible. Les proves han demostrat que l’escut pot resistir fins a 1.650ºC i, per tant, la sonda hauria d’aguantar tota la calor que rebi del Sol sense que els instruments que conté es malmetin. No tots els aparells estaran protegits, però: la Parker Solar Probe tindrà una copa Faraday al seu exterior, un sensor que mesura els fluxos d’ions i electrons del vent solar. A causa de la intensitat que tindrà en aquella zona, ha hagut de ser dissenyada no només perquè suporti les condicions de la corona solar sinó també perquè els instruments electrònics puguin enviar lectures correctes a la Terra. És per això que han fet la copa d’una aleació que resisteix temperatures de fins a 2.349ºC i els xips que creen el seu camp elèctric estan fets de tungstè, que es fon als 3.422ºC Totes les parts de l’aparell han hagut de ser adaptades per resistir a la calor. Els seus panells solars, per exemple, que són la font d’energia de la sonda, podrien sobreescalfar-se fàcilment, i és per això que són retràctils i poden amagar-se darrere l’escut tèrmic. A més d’això, tenen un sistema de refrigeració amb aigua ionitzada perquè, d’entre tots els refrigerants, és l’únic que pot resistir les variacions de temperatura que haurà de suportar, que es mouran entre els 10 i els 125ºC. Per impedir que s’evapori, a més, està pressuritzada per augmentar el seu punt d’ebullició per sobre d’aquesta temperatura.

La construcció de la Parker Solar Probe

La construcció de la Parker Solar Probe | NASA

Les comunicacions també són un aspecte molt important. A la distància de la Terra a què es trobarà, la llum triga 8 minuts a arribar. Per tant, si la sonda s’hagués de controlar a distància des del nostre planeta, si alguna cosa anés malament quan el centre de control ho sabés ja seria massa tard. És per això que la sonda està preparada per protegir-se autònomament i controlar el comportament del Sol, amb un gran nombre de sensors instal·lats per detectar la llum solar i corregir la posició de la sonda i els instruments per protegir-se’n sense intervenció humana. Des del moment del llançament, la Parker Solar Probe detectarà ls posició del Sol, posicionarà l’escut tèrmic i s’hi dirigirà, en un viatge que durarà 3 mesos. Durant els 7 anys que s’espera que duri la missió, la sonda farà 24 voltes al Sol, analitzant el vent solar, la corona de l’astre i l’observarà des d’una distància molt petita, donant-nos informació que mai no havíem pogut tenir fins ara.

Comentaris

    XX 23 de Juliol de 2018 13:21
    Crema molt , eh
    Ovidj 24 de Juliol de 2018 4:21
    ... com diu un vell acudit... "Espero que l'enviin de nit, perque sino es cremará"...

Nou comentari