{"id":10101,"date":"2018-08-01T12:12:17","date_gmt":"2018-08-01T15:12:17","guid":{"rendered":"http:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/?p=10101"},"modified":"2018-08-01T12:12:17","modified_gmt":"2018-08-01T15:12:17","slug":"la-nasa-envia-una-nave-al-sol-por-que-no-se-derretira","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/la-nasa-envia-una-nave-al-sol-por-que-no-se-derretira\/","title":{"rendered":"La NASA env\u00eda una nave al Sol: \u00bfPor qu\u00e9 no se derretir\u00e1?"},"content":{"rendered":"<p>La sonda atravesar\u00e1 la atm\u00f3sfera solar a m\u00e1s de medio mill\u00f3n de grados de temperatura.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-10102\" src=\"http:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/96295296_737eaa53-38d3-4d9d-bb74-9bc2982eb8c6-300x169.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"169\" srcset=\"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/96295296_737eaa53-38d3-4d9d-bb74-9bc2982eb8c6-300x169.jpg 300w, https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/96295296_737eaa53-38d3-4d9d-bb74-9bc2982eb8c6.jpg 660w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<p>Dentro de apenas unas semanas, la NASA lanzar\u00e1 hacia el Sol su misi\u00f3n m\u00e1s ambiciosa, la Parker Solar Probe, as\u00ed llamada en honor del astrof\u00edsico Eugene Parker, el primero en estudiar la naturaleza del viento solar. La sonda se acercar\u00e1 a nuestra estrella mucho m\u00e1s que cualquiera de las que la precedieron. Tanto, que llegar\u00e1 a penetrar a trav\u00e9s de su ardiente atm\u00f3sfera hasta pr\u00e1cticamente \u00abtocar el Sol\u00bb. Si nuestro planeta estuviera a un metro del Sol, la nueva sonda de la NASA se colocar\u00eda a menos de 10 cm de \u00e9l.<\/p>\n<p><!--more-->All\u00ed, en la regi\u00f3n de la atm\u00f3sfera solar llamada corona, la Parker Solar Probe llevar\u00e1 a cabo observaciones \u00fanicas de la amplia gama de part\u00edculas, energ\u00eda y calor que el Sol expulsa hacia el interior del sistema solar, incluso hasta mucho m\u00e1s all\u00e1 de Neptuno. Dentro de la corona, la nave deber\u00e1 viajar a trav\u00e9s de materiales que superan el medio mill\u00f3n de grados de temperatura, y recibir al mismo tiempo una intens\u00edsima radiaci\u00f3n.<\/p>\n<p>\u00bfPor qu\u00e9, entonces, no se quema?<\/p>\n<p>La Parker Solar Probe ha sido pensada para resistir las condiciones extremas y las fluctuaciones de temperatura que encontrar\u00e1 a lo largo de su misi\u00f3n. La pieza clave es su escudo de calor, expresamente dise\u00f1ado, y un sistema aut\u00f3nomo que ayuda a proteger los instrumentos de la emisi\u00f3n de luz intensa del Sol, pero permitiendo que el material coronal &#8216;\u00bbtoque\u00bb la nave espacial.<\/p>\n<p>Una de las claves para saber qu\u00e9 es lo que mantendr\u00e1 a salvo a la nave espacial y sus instrumentos es entender el concepto de calor en funci\u00f3n de la temperatura. Porque, en contra de lo que nos dice la intuici\u00f3n, las altas temperaturas no siempre calientan un objeto.<\/p>\n<p>En el espacio, en efecto, la temperatura puede ser de varios miles de grados, y a\u00fan as\u00ed no transmitir un excesivo calor a los objetos de alrededor. \u00bfC\u00f3mo es esto posible? Lo que realmente mide la temperatura es lo r\u00e1pido que se mueven las part\u00edculas, mientras que el calor mide la cantidad total de energ\u00eda que esas part\u00edculas transfieren. Las part\u00edculas, por lo tanto, pueden moverse r\u00e1pidamente (alta temperatura), pero si hay muy pocas, no transferir\u00e1n demasiada energ\u00eda (poco calor). Y como el espacio est\u00e1 casi vac\u00edo, hay muy pocas part\u00edculas que puedan transferir energ\u00eda a la nave espacial.<\/p>\n<p>Por ejemplo, la corona solar, a trav\u00e9s de la que la Parker Solar Probe deber\u00e1 volar, tiene una temperatura extremadamente alta, pero una densidad de part\u00edculas muy baja. Pensemos, para entenderlo, en la diferencia que hay entre introducir la mano en un horno caliente o meterla dentro de una olla de agua hirviendo (\u00a1no intente esto en casa!) .<\/p>\n<p>En el horno, la mano puede soportar temperaturas mucho m\u00e1s altas y durante m\u00e1s tiempo que en el agua, donde tiene que interactuar con muchas m\u00e1s part\u00edculas. De forma similar, en comparaci\u00f3n con la superficie visible del Sol, la corona es menos densa, por lo que la nave espacial interact\u00faa con menos part\u00edculas calientes y no recibe tanto calor.<\/p>\n<p>Lo cual significa que aunque la Parker Solar Probe est\u00e9 viajando a trav\u00e9s de un espacio con temperaturas de varios millones de grados, la superficie de su escudo t\u00e9rmico, siempre de cara al Sol, \u00absolo\u00bb se calentar\u00e1 hasta unos 1.400 grados cent\u00edgrados.<\/p>\n<p>El escudo protector<br \/>\nPor supuesto, 1.400 grados sigue siendo algo extremada caliente. Pensemos, por ejemplo, que la lava surge de los volcanes a entre 700 y 1.200 grados. Para soportar ese intenso calor, la Parker Solar Probe usar\u00e1 de un escudo t\u00e9rmico (llamado Sistema de Protecci\u00f3n T\u00e9rmica, o TPS), que tiene 2.4 metros de di\u00e1metro y un grosor de unos 12 cm. Esos pocos cent\u00edmetros de protecci\u00f3n ser\u00e1n suficientes para que, al otro lado del escudo, el cuerpo de la nave espacial no est\u00e9 en ning\u00fan momento por encima de los 30 grados.<\/p>\n<p>El Sistema de Protecci\u00f3n T\u00e9rmica fue dise\u00f1ado en el Laboratorio de F\u00edsica Aplicada de la Universidad John Hopkins, y fue construido utilizando una espuma compuesta de carbono intercalada entre dos placas, tambi\u00e9n de carbono. Este ligero aislamiento ir\u00e1 acompa\u00f1ado de un toque final de pintura cer\u00e1mica blanca en la placa que da la cara al Sol, para reflejar la mayor cantidad de calor posible. El TPS ha sido testado a temperaturas de hasta 1.650 grados, y sus constructores aseguran que es capaz de v\u00e9rselas con cualquier cantidad de calor que el Sol pueda enviar hacia la nave, manteniendo segura tanto la instrumentaci\u00f3n como el resto de sus sistemas.<\/p>\n<p>Pero no todos los instrumentos de la sonda estar\u00e1n tras el escudo t\u00e9rmico. Por ejemplo el Solar Probe Cup, un sensor en forma de taza dise\u00f1ado para medir los flujos de iones y electrones y los \u00e1ngulos del flujo del viento solar, se encontrar\u00e1 fuera de la protecci\u00f3n del TPS. Para dise\u00f1arlo, fue necesario desarrollar tecnolog\u00edas totalmente nuevas y capaces de garantizar no solo la supervivencia del instrumento, sino tambi\u00e9n que la electr\u00f3nica de a bordo fuera capaz de enviar a la Tierra lecturas precisas.<\/p>\n<p>Por eso, el instrumento est\u00e1 hecho de l\u00e1minas de una aleaci\u00f3n de titanio-zirconio-molibdeno con el punto de fusi\u00f3n m\u00e1s alto conseguido hasta el momento, 3.422 grados.<\/p>\n<p>Otro importante desaf\u00edo fue el cableado electr\u00f3nico: la mayor\u00eda de los cables se derretir\u00edan sin remedio al estar tan cerca del Sol. Pero no estos cables, hechos de niobio y que estar\u00e1n \u00absuspendidos\u00bb en el interior de una serie de tubos de cristal de zafiro.<\/p>\n<p>Pruebas \u00abreales\u00bb<br \/>\nPara estar totalmente seguros de que el Solar Probe Cup estaba realmente listo para soportar las dif\u00edciles condiciones que le esperan, los investigadores necesitaron replicar en laboratorio el calor y la radiaci\u00f3n solar. Para ello utilizaron un acelerador de part\u00edculas y una serie de potentes proyectores. Mientras que los proyectores imitaban el calor del Sol, el acelerador de part\u00edculas expon\u00eda al Solar Probe Cup a una intensa radiaci\u00f3n, para asegurarse de que incluso en esas condiciones el instrumento era capaz de llevar a cabo sus mediciones. Se lleg\u00f3 incluso a utilizar el Horno Solar Odeillo, que concentra el calor solar a trav\u00e9s de 10.000 espejos ajustables, para probar que todo funcionaba como deb\u00eda.<\/p>\n<p>Un buen n\u00famero de otros dise\u00f1os contribuyen a mantener a la Parker Solar Probe a salvo del calor. Como por ejemplo el sistema replegable de los paneles solares destinados a obtener del propio Sol la energ\u00eda necesaria para que toda la nave funcione. Para protegerse, en cada nueva aproximaci\u00f3n solar los paneles se retraer\u00e1n detr\u00e1s de la sombra del escudo t\u00e9rmico, dejando solo un peque\u00f1o segmento expuesto directamente a los intensos rayos solares.<\/p>\n<p>Pero estando tan cerca del Sol, ni siquiera esa protecci\u00f3n es suficiente. Por eso, los paneles solares disponen de un sistema de enfriamiento tan simple como eficaz: un tanque calefactado que evita que el refrigerante se congele durante el lanzamiento, dos radiadores que evitar\u00e1n que el refrigerante se congele, aletas de aluminio para maximizar la superficie de enfriamiento y bombas para hacer circular el refrigerante. El sistema de enfriamiento es lo suficientemente potente como para enfriar una sala de estar de tama\u00f1o medio, y mantendr\u00e1 los paneles solares y la instrumentaci\u00f3n fresca y funcionando durante toda la misi\u00f3n.<\/p>\n<p>\u00bfEl refrigerante utilizado para el sistema? Aproximadamente 3.7 litros de agua desionizada. Aunque existen muchos refrigerantes qu\u00edmicos, el rango de temperaturas a las que estar\u00e1 expuesta la nave espacial variar\u00e1 entre los 10 y los 125 grados. Y muy pocos l\u00edquidos adem\u00e1s del agua pueden manejar esos rangos. Para evitar que el agua hierva en el extremo m\u00e1s alto de las temperaturas, se presurizar\u00e1, por lo que el punto de ebullici\u00f3n ser\u00e1 superior a los125 grados.<\/p>\n<p>Sola en el espacio<br \/>\nOtro problema con la protecci\u00f3n de cualquier nave espacial es descubrir c\u00f3mo comunicarse con ella. Y la Parker Solar Probe estar\u00e1 pr\u00e1cticamente sola durante su viaje. La luz, en efecto, tarda ocho minutos en llegar a la Tierra, lo que significa que si los ingenieros tuvieran que controlar la nave espacial desde la Tierra, cuando algo saliera mal ser\u00eda demasiado tarde para corregirla.<\/p>\n<p>Por eso, la sonda est\u00e1 dise\u00f1ada para mantenerse segura de forma aut\u00f3noma a lo largo de su camino hacia el Sol. Varios sensores, aproximadamente de la mitad del tama\u00f1o que un tel\u00e9fono m\u00f3vil, est\u00e1n unidos al cuerpo de la nave espacial a lo largo del borde de la sombra del escudo t\u00e9rmico. Si alguno de esos sensores detectara la luz solar, alertar\u00eda a la computadora central y la nave espacial podr\u00eda as\u00ed corregir su posici\u00f3n para mantener los sensores y el resto de los instrumentos a salvo. Y todo sin intervenci\u00f3n humana, por lo que el software central de la computadora ha sido programado y probado exhaustivamente para garantizar que todas las correcciones se realicen sobre la marcha.<\/p>\n<p>Tras el lanzamiento, la Parker Solar Probe detectar\u00e1 la posici\u00f3n del Sol, alinear\u00e1 su escudo t\u00e9rmico para que de la cara hacia \u00e9l y emprender\u00e1 un viaje de tres meses, enfrent\u00e1ndose sola tanto al fr\u00edo del espacio como al creciente calor a medida que se aproxime al astro rey.<\/p>\n<p>A lo largo de una misi\u00f3n de siete a\u00f1os de duraci\u00f3n, la nave efectuar\u00e1 24 \u00f3rbitas alrededor de nuestra estrella. En cada una de sus aproximaciones, tomar\u00e1 muestras del viento solar, estudiar\u00e1 la corona y proporcionar\u00e1 observaciones a una distancia sin precedentes de Sol. Y todo ello manteni\u00e9ndose fresca y operativa, a pesar del infierno a trav\u00e9s del que tendr\u00e1 que volar.<\/p>\n<p>Fuente: ABC<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La sonda atravesar\u00e1 la atm\u00f3sfera solar a m\u00e1s de medio mill\u00f3n de grados de temperatura. 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