lunes, 23 de julio de 2018

SONDA PARKER PRONTA A PARTIR AL ENCUENTRO CON EL SOL .


Ya  en  un  post  anterior  hablé  sobre  esta  mision  interplanetaria  rumbo  al  Sol  ,  nuestra  enana  amarilla  ,   pero  hay  que  entender  que  esta  mision  es  posible  ,  porque  tecnológicamente  hay  instrumentos  que  permiten  que  una  sonda  lanzada  desde  la  Tierra  ,  se  pueda  acercarse  bastante  al  Sol  y  obviamente  ,  es  una  oportunidad  única   .....
Este  próximo   6  de  agosto  ,  si  todo  sale  bien  ,  sera  lanzada  hacia  el  Sol  ,  la  sonda  interplanetaria  Solar ProbePlus    ,  llamada  Sonda  Parker  ,   y  sera  una  sonda  bastante  autónoma  ,  ya  que  las  comunicaciones  entre  la  sonda  y  la  Tierra  ,  dura  8  minutos  y ante  cualquier  eventualidad  , no  hay  tiempo  que  perder  ,  mientras  llega  a  la  Tierra  y  se  decide  , la  mision  puede  llegar  a  su  fin  sino  se  soluciona  los  problemas  a  tiempo   .
La  sonda  se  acercara  a  la atmósfera  del  Sol  ,  nuestra  estrella  ,  y  con  tecnología  de  vanguardia  , le  permitirá  vencer  al  calor  ,  investigara  la  zona  solar  llamada  corona  ,   de  esa  manera  ,  se  lograra  obtener  datos  nunca  antes  obtenidos  ,  analizara  la  calor  ,  la  energía  , las  partículas  ,   de  lógica  que  dentro  de  la  corona  solar  hay  mucha  calor  ,   y  lo  increíble  de  esta  sonda  es  que  viajara  en  una  zona  donde  habrá  temperatura  de  1  millón  de  grados  Celsius  -  1800000  grados  Fahrenheit  -   pero  ¿  no  hay  riesgos  que  que  parte  de  la  sonda  no  se  derrita  ?  .....
Lo  que  es  obvio  que  esta  sonda  ha  sido  construida  para  resistir  las  fluctuaciones  solares   ,  pero  la  clave  es  su  escudo  personalizado  por  decirlo  de  una  manera  ,   amen  que  tiene  un  sistema  autónomo  de protegerse  de   la  calor  del  Sol   ,  pero  permitirá  que  el  material  coronal  del  Sol  "  toque  "  a  la  sonda   .
Tenemos  que  entender  el  concepto  del  calor  en  función   de  la  temperatura   ,  que  es  la  clave   para  entender  que  és  lo  que  mantiene    a  salvo  a  la  sonda  Parker   ,   y  a  los  instrumentos    ,    contra  lo  que  pensamos  intuitivamente  ,  no  siempre  las  altas  temperaturas  se  traduce   en  calentar  otro  objeto   ,   en  el  espacio  ,   la  temperatura  puede  ser  de  miles  de  grados  ,   y  aun  así  ,  no  proporciona  calor  alguno   ,  no  le  da  a  un  objeto  calor  importante  ,   y  ¿  porque  puede  ser  esto   ?  :  la  temperatura   mide  que  tan  rápido  se  mueven  las  partículas  ,   mientras  que  el  calor   mide  la  cantidad  total   de  energía  que  transfieren   .
En  una  palabra   :   las  partículas  pueden  moverse  rápidamente  -  alta  energía  -  pero  si  hay  muy  pocas  ,   no  transfiriran  mucha  energía  -  baja  temperatura   -  y  como  el  espacio  esta  casi  vacío   ,   hay  muy  pocas  partículas   que  puedan  transferir  energía  a  la  sonda  Parker   ,   el  otro  tema  aqui  es  que  por  ejemplo  ,    la  corona  del  Sol  ,  a  traves  donde  viajara  la  sonda   ,  tiene  altas  temperaturas   ,   pero  hay  muy  baja  densidad  ,   es  la  diferencia  entre   que  ponga   su  mano  en  un  horno  caliente   o  ponga  su  mano  en  una  olla  de  agua  hirviendo   .
En  una  palabra  ,  su  mano  puede  soportar  las  altas  temperaturas  dentro  del  horno  ,   mucho  mas  tiempo  que  poner  su  mano  en  una  olla  de  agua  muy  caliente  ,  porque  tiene  mas  "   partículas   "   ,   en  una  forma  parecida  ,   con  la  superficie  visible del  Sol   ,  la  corona  es  menos  densa  ,   por  lo  que  la  sonda  Parker  interactuara    con  menos  partículas  calientes   ,   y  por  ende  no  recibirá  tanta  calor  .
Lo   que  nos  dice  ,  que  mientras  la  sonda  Parker  viaja   a  traves  de  un  espacio  con  temperaturas   de  varios  millones  de  grados  ,  la  superficie  que  forma  el  escudo  térmico  de  la  sonda  Parker  ,  solo  se  calentara    unos   1.400°  grados  Celsius  -  2.500°  grados  Fahrenheit  -  no  deja  de  ser  altas  temperaturas  ,  por  eso  el  escudo  térmico  de  la  sonda  es  un  poco  grueso  -  eufemismo   -  el  escudo  mide  2,4  metros  de  diametro   -   8 pies  -  y  115 milímetros  de  espesor  -   4.5  pulgadas  -  a  simple  vista  parece  que son  pocas  pulgadas  ,  pero  al  otro  lado  del  escudo  térmico  -  el  resto  de  la  sonda  Parker  -  solo  habrá   una  temperatura  de  30°  grados  Celsius   -  85°  grados  Fahrenheit  -  si  se  compara  con  la  calor  circundante  ,  la  sonda  trabajara  fresquito  .
El  escudo  térmico  fue  construido  en  JUAHPL  -   Laboratorio  de  Física  Aplicada  Johns  Hopkins   -   se  compone  de  una  espuma  compuesta   de  carbono  intercalada   entre  dos  placas  de  carbono   ,  es  un  ligero  aislamiento  ,  que  va  acompañada   de  un  toque  final  de  pintura   cerámica  blanca   ,  mas  que  nada  ,  en  la  placa  que  da  al  Sol  ,  eso  es  para  que  refleje  la  mayor  cantidad  de  calor  posible  ,   y  fue  probado  para  que  pueda  aguantar  unos   1.650°  grados  Celsius   -   3.000°  grados  Fahrenheit  -   en  una  palabra  ,  el  escudo  térmico  permite  a  la  sonda  cuidar  sus  instrumentos  sin  importar  la  calor  que  reciba  el  escudo  térmico  .

El  pasado  5  de  junio  de  2018  ,   la  sonda   Parker  está  en  una  instalación   de  procesamiento  ,   Astrotech  ,  en  Florida  ,  donde  técnicos  e  ingenieros  le  realizaron  pruebas   de  barra  de  luz  en  la  sonda  Parker  .  Crédito  :  NASA/Ben  Benson.
Hay  que  recordar  que  no  todos  los  instrumentos  están  detrás  del  escudo  térmico  ,   hay  dos  instrumentos  que  no  estarán  protegidos  a  la  radiación  solar  ,   uno  de  ellos  se  llama  Solar Probe  Cup   ,  algo  así  como  una  taza  de  Faraday   ,   es  un  sensor  para  medir  los  flujos  de  iones   y  electrones   y  los  ángulos  de  flujos  del  viento  solar   ,  se  tuvieron  que  diseñar  instrumentos  únicos  para  soportar  las  altas  temperaturas  muy  cerca  del  Sol   ,    no  solo  que  sobreviva  ese  instrumento  ,  sino  que  envíe   a  la  Tierra  ,  datos  precisos  ,  esa  especie  de  taza  de  Faraday  ,  tiene  laminas  de   titanio-circonio-molibdeno   ,   una  alineación  de  molibdeno   con  un  punto  de  fusión  de   2.349° grados  Celsius  -  4.260°  grados  Fahrenheit   -   los  chips  que  producen   un  campo  eléctrico   en  el  Solar  Probe  Cup   están  hecho  de  tungsteno   ,  que  es  un  metal  con  un  punto  de  fusión  muy  alto   ,   3.422°  grados  Celsius  -  6.192°  grados  Fahrenheit  -  para  que  se  tenga  una  idea  de  lo  complicado  que  es  esta  mision  con  respecto  a  sus  instrumentos   ,  para  grabar  las  cuadriculas   en  estos  chips  ,  normalmente  se  utiliza  láser  ,  pero  debido  al  alto  punto  de  fusión  ,  se  tuvo  que  utilizar  ácido  en  su  lugar  .
¿  Es  fácil  una  mision  cercana  al  Sol  ?  ,  pues  no  ,  otro  problema  fue  el  cableado  electrónico  como  cualquier  sonda  interplanetaria   ,   el  riesgo  está  en  que  se  derritiria  por  las  altas  temperaturas  ,  y  muy  cerca  del  Sol  ,   para  tal  fin  se  hicieron  tubos   de  cristal de zafiro    para  eliminar  el  cableado  standar  y  se  hicieron  los  cables  de  niobio    ,  y  obviamente  que  para  esto  se  hicieron  todas  las  pruebas  de  ambiente  de  trabajo  que  tendrá  la  sonda  Parker  y  todo  ha  salido  bien  en  esas  pruebas  .
La  sonda  tiene  paneles  solares   para  mantener  en  funcionamiento  los  instrumentos  ,  pero  por  las  altas  temperaturas  pueden  sobrecalentarse  ,  por  eso  ,  cada  vez  que  la  sonda  se  acerque  al  Sol  ,  los  paneles  solares  se  retraerán   tras  el  escudo  térmico  ,   dejando  solo  una  parte  en  contacto  con  el  Sol   ,   pero  aun  así  se  necesitan  mas  protección  muy  cerca  del  astro  rey   ,    por  eso  esos  paneles  solares  tienen  un  sistema  de  enfriamiento    muy  simple  ,   un  tanque  calefactado   evita  que  el  refrigerante   se  congele  durante  el  lanzamiento  ,   dos  radiadores  evitaran   que  el  refrigerante  se  congele  ,   aletas  de  aluminio   maximizaran  la   superficie  de  enfriamiento   y  bombas  para  que  circule  el  refrigerante   .
El  refrigerante  es  agua    desionizada    ,  hay  muchos  refrigerantes químicos   ,  pero  como  el  rango  de  temperatura  a  la  que  estará  expuesta  la  sonda  Parker  va  entre   10°  grados  Celsius  -  50°  grados  Fahrenheit  -  y  125°  grados  Celsius  -   257°  grados  Fahrenheit  -  es  por  eso  que  se  usa  el  agua  desionizada   ,  porque  hay  pocos  líquidos   que  pueda  manejar  esos  rangos  de  temperaturas   ,  y  para  evitar  que  el  agua  hierva   se  presurizara  a  125°  grados   .

El  31  de  mayo  del  año  2017  ,  la  sonda  Solar  ProbePlus  fue  renombrada  por  la  NASA  Parker  Solar  Probe  ,  en  honor  al  astrofisico   Eugene Parker  ,   es  la  primera  vez  en  la  historia  de  la  NASA  que  una  sonda  lleva  el  nombre  o  apellido  de  una  persona  viva  actualmente   ,  espero  que  tenga  larga  vida  -  tiene  actualmente  91  años  -    por  lo  menos  para  que  pueda  ver  en  los  proximos  siete  años  los  descubrimientos  de  esa  sonda  que  lleva  su  nombre   .....
Como  dije  antes  ,  la  luz  tarda  8  minutos  en  llegar  hasta  aqui  ,  de  ahí  que  antes  que  en  la  Tierra  controle  la  situación  ,  esta   sonda  es  autónoma  ,  por  eso  ,   la  sonda  tiene  varios  sensores   ,  del  tamaño  medio  de  un  teléfono  celular  ,   que  están  unidos  a  la  sonda  ,   a  lo  largo  del  borde  de  la  sombra  del  escudo  térmico  ,   por  lo  que  si  algunos  de  estos  sensores  detectan   luz  solar   alertaran  a  la  computadora  de  a  bordo  ,   para  que  la  sonda  corrija  su  posición   y  mantener  de  forma  segura  los  instrumentos  de  la  sonda   .
Por  eso  el  software  central  de  la  computadora  de  la  sonda   ,    ha  sido  programado  y  probado   exhaustivamente   para  estar  seguro  que  todas  las  correcciones   se  realicen  sobre  la  marcha  ,     después  que  la  sonda  sea  lanzada  ,  alineara  su  escudo  térmico  con  el  Sol  , durante  tres  meses  viajara  rumbo  a  nuestra  enana  amarilla  ,   durante  siete  años   de  mision  planificada  ,  realizara  unas  24  órbitas  alrededor  del  Sol  ,   y  en  cada  aproximación  ,  la  sonda  Parker  tomara  muestras  del  viento solar   ,   amen  de  estudiar  la  corona   del  Sol   ,  y  estará  tan  cerca  del  Sol  como  ninguna  otra  sonda  estuvo   ,  es  una  oportunidad  única  ,  solo  en  estos  momentos  ,   porque  debido  a  los  avances  tecnológicos  y  astronómicos  esto  es  posible  ,  que  el  próximo  lunes  6  de  agosto  sea  un  lanzamiento  exitoso  y  en  siete  años  nos  devele  otros  secretos  de  nuestra  estrella  madre  .


   http://www.nasa.gov/goddard
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/traveling-to-the-sun-why-won-t-parker-solar-probe



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