NASA lança missão histórica em direção ao Sol em 2018 “Parker Solar Probe”

Quatorze meses a partir de hoje, a NASA planeja lançar uma nave espacial no Sol.

Em 31 de julho de 2018, uma janela de lançamento de 20 dias se abre para o Parker Solar Probe, uma missão anunciada como a primeira visita da humanidade a uma estrela. A nave espacial irá rodar o Sol 24 vezes, pois ajuda os cientistas a desvendar longas questões sobre o que se passa dentro da atmosfera exterior da nossa estrela, uma região chamada corona que se estende por milhões de quilômetros até o espaço. Para fazê-lo, Parker Solar Probe irá mergulhar através da própria coroa.

A missão foi anteriormente chamada Solar Probe Plus. Mas durante um anúncio nessa quarta-feira 31/05 na Universidade de Chicago, o administrador associado da NASA, Thomas Zurbuchen, disse que o moniker da nave espacial seria alterado para honrar Eugene Parker, o cientista que previu a existência do vento solar há mais de 50 anos.

“A NASA nomeou cerca de 20 espaçonaves depois de pesquisadores destacados, como Hubble, Chandrasekhar e Fermi”, disse Zurbuchen. “No entanto, a NASA nunca nomeou uma nave espacial a um pesquisador durante sua vida”.

Parker, que faz 90 anos no próximo mês, estava à disposição para aceitar a honra.

“Certamente, tenho muita honra em me associar a uma missão espacial heróica, científica e espacial”, disse Parker. “Por heróico, claro, estou me referindo à temperatura – a radiação térmica do Sol, e as medidas extremas desenvolvidas para sobreviver a essa radiação e coletar dados científicos”.

A atmosfera do Sol é estranha

Intuitivamente, nós, humanos, sabemos que quanto mais chegarmos a uma fonte de calor, mais aquecemos.

A atmosfera do Sol, no entanto, não funciona dessa maneira. Os cientistas chamam esse fenômeno do problema do aquecimento coronal .

A superfície, chamada de fotosfera, tem uma temperatura de cerca de 6.000 Kelvin. É aí que as manchas solares aparecem – as manchas escuras que você pode ver através de um telescópio solar.

Em seguida vem a cromosfera. Aqui, a temperatura aumenta de 6.000 para 20.000 Kelvin a uma distância de menos de 2.000 quilômetros. É aí que as prominências solares – esses maciços e rematadores de gás começam a queimar.

Finalmente, há a coroa, a longa e ondulada região que se estende por milhões de quilômetros no espaço, que você pode ver durante um eclipse solar . A temperatura aqui subiu mais de um milhão de graus. Este é também o lugar onde o vento solar feito de partículas de alta energia responsáveis ​​por auroras e comportamento de satélites, afasta-se do Sol a 400 quilômetros por segundo.

Os cientistas solares não compreendem bem todos os mecanismos na corona.

Como é tão quente? E o que faz com que o vento solar aumentar aqui com tanta ferocidade? Estas são as perguntas que a Parker Solar Probe tentará ajudar a responder, fazendo as medidas diretas e desafiadoras da coroa pela primeira vez.

A espaçonave

O Parker Solar Probe foi projetado, construído e operado pelo Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins.

A nave espacial pesa 685 quilos totalmente abastecidos, e consiste em um deck de instrumentos e um protetor térmico compósito de grande carbono. O escudo térmico de 11,5 centímetros de espessura protege a Parker Solar Probe das temperaturas de 1.700-Kelvin que irá encontrar durante os mergulhos corais, mantendo a maior parte da nave espacial à temperatura ambiente.

Existem quatro instrumentos científicos:

CAMPOS, Universidade da Califórnia, Berkeley

FIELDS é um conjunto de antenas e magnetômetros projetados para medir campos elétricos e magnéticos.Existem quatro antenas que se estendem para longe do escudo térmico e dois magnetômetros pendurados na parte traseira da nave espacial.

IS☉IS, Southwest Research Institute / Princeton University

O experimento IS☉IS tem o acrônimo mais badalado.Defende a Investigação Integrada de Ciência do Sol, e esse pequeno ponto circundado é o símbolo astronômico para o nosso Sol.(O símbolo unicode para este personagem, se você estiver se perguntando, é 2609.)

IS☉IS é parafusado ao lado da nave espacial, atrás do escudo térmico, e mede elétrons de alta energia, prótons e íons pesados ​​que fluem do sol.

WISPR, Naval Research Laboratory

O WISPR, o Imager de campo largo para Solar Probe, é um conjunto de dois telescópios usados ​​para imagem da corona, heliosfera interna e vento solar. O instrumento está montado atrás do escudo térmico.

SWEAP, Smithsonian Astrophysical Observatory / Universidade de Michigan

SWEAP significa a investigação Solar Wind Electrons Alphas e Protons. Na verdade, são três instrumentos – um dos quais puxa para trás do escudo térmico – usado para contar elétrons, prótons e íons de hélio e medir suas velocidades, densidades e temperaturas.

A necessidade de velocidade

A Terra orbita o Sol a uma velocidade de cerca de 30 km por segundo. Para se espiralar para dentro do Sol, a Parker Solar Probe terá que cancelar algum desse impulso, o que requer uma grande mudança de velocidade e um grande foguete – o United Launch Alliance Delta IV Heavy.

Para escapar da atração gravitacional da Terra, você precisa de uma velocidade relativa de cerca de 11,2 km por segundo. New Horizons, o actual campeão de velocidade de escape, deixou Pluto viajando 16 quilômetros por segundo. A velocidade de escape da Parker Solar Probe não superará a de New Horizons, só será tão alta quanto 12,4 quilômetros por segundo.

Em termos de velocidade relativa ao Sol, o Parker Solar Probe irá definir alguns registros. As sondas Helios I e II atingiram velocidades centradas no sol de mais de 70 quilômetros por segundo . Na abordagem mais próxima, o Parker Solar Probe quase triplicará essa velocidade, transportando a coroa a cerca de 200 quilômetros por segundo.

A nave espacial voará ao redor do Sol em uma órbita elíptica, aumentando tremendo volume de velocidade durante abordagens próximas, que durarão cerca de 11 dias. O restante das órbitas variará entre 77 e 158 dias. Aqui está um diagrama:

São planejadas vinte e quatro órbitas. Durante sete desses (incluindo o primeiro), Parker Solar Probe passará por Vênus para refinar sua trajetória. O design da missão é semelhante ao da Cassini, que usa uma órbita elíptica e assistências de gravidade ocasionais de Titan. A Parker Solar Probe, se for bem sucedida, funcionará por 6 anos e 11 meses, terminando sua missão em 2025.