La sonda Parker Solar Probe representa el intento más ambicioso hasta ahora de acercarse al Sol y estudiar su entorno inmediato. Esta misión tiene como objetivo profundizar en el conocimiento de la física solar, penetrando por primera vez en la corona, la capa más externa de la atmósfera solar, para analizar in situ sus condiciones físicas. A diferencia de otros observatorios solares, que estudian el astro desde órbitas más distantes o desde puntos de Lagrange, esta misión está diseñada para acercarse progresivamente al Sol hasta alcanzar distancias récord, superando los 6 millones de km, una aproximación sin precedentes en la historia de la exploración del Sol.
A través de múltiples sobrevuelos y asistencias gravitatorias con Venus, la Parker Solar Probe ejecutará una trayectoria en espiral decreciente alrededor del Sol. Durante esta odisea heliocéntrica, la nave pasará por una serie de perihelios cada vez más cercanos, permitiendo estudiar el viento solar, el campo magnético, las partículas energéticas y las condiciones físicas en regiones de la atmósfera solar que hasta ahora solo se habían analizado de forma remota. El conocimiento que se obtenga servirá también para mejorar los modelos de pronóstico del clima espacial, especialmente relevante para la protección de satélites, redes eléctricas y futuras misiones tripuladas más allá de la órbita terrestre.
El concepto de una misión que se acercara al Sol para estudiar directamente su atmósfera se propuso por primera vez en los años 50, apenas unos años después del comienzo de la era espacial. Desde entonces, múltiples estudios y conceptos preliminares fueron desarrollados por el comité Space Science Board de la National Academy of Sciences y diversos centros de NASA, aunque las limitaciones tecnológicas hicieron inviable un proyecto de estas características durante décadas. A partir de los años 2000 se retomó el diseño preliminar de una sonda solar, inicialmente denominada Solar Probe Plus, que fue finalmente aprobada en 2009 como una misión de clase “Solar Terrestrial Probes” del programa Heliophysics. La construcción fue encomendada al Applied Physics Laboratory (APL) de la Universidad Johns Hopkins. La misión fue rebautizada en 2017 como Parker Solar Probe, en honor al astrofísico Eugene Parker, pionero en la teoría del viento solar.
La nave fue lanzada el 12 de agosto de 2018 desde Cabo Cañaveral a bordo de un cohete Delta IV Heavy con una etapa adicional Star 48BV. El diseño del vehículo está optimizado para soportar temperaturas extremas, radiación intensa y aceleraciones gravitatorias considerables. El componente más distintivo es su escudo térmico de carbono compuesto, de 11,43 cm de grosor y 2,4 m de diámetro, denominado Thermal Protection System (TPS), que protege los sistemas principales de la nave al mantener una temperatura interna estable cercana a los 30 °C, a pesar de que la temperatura exterior puede superar los 1.300 °C.
La nave posee un sistema de propulsión monopropelente que utiliza hidracina para maniobras de corrección de trayectoria, un sistema de control térmico basado en radiadores pasivos y bombas internas, y un sistema de comunicaciones en banda X que se apoya en la red de espacio profundo DSN para transmitir datos a la Tierra. Para su orientación, utiliza una combinación de giroscopios, sensores solares y rastreadores estelares, además de sensores solares periféricos denominados “Solar Limb Sensors” para mantener la alineación del escudo con el disco solar.
A nivel energético, la nave emplea dos conjuntos de paneles solares móviles refrigerados, que se pliegan parcialmente en cada aproximación para evitar la degradación por calor. Estos paneles suministran una potencia media de entre 300 y 400 W, suficiente para alimentar la instrumentación científica y los sistemas de comunicaciones. A diferencia de muchas otras sondas de exploración del sistema solar exterior, Parker Solar Probe no utiliza RTGs, dado que opera en una región donde la irradiancia solar es aún extremadamente alta.
La trayectoria de la misión está definida por una serie de 24 órbitas solares con asistencia gravitatoria de Venus. Estas maniobras permiten reducir progresivamente el perihelio de la sonda desde unos 36 hasta tan solo 6 millones de km del centro del Sol. El diseño orbital es resultado de una cuidadosa estrategia que busca evitar una inserción orbital directa, lo cual exigiría una enorme cantidad de energía. La asistencia de Venus proporciona el impulso necesario para modificar el momento angular sin recurrir a grandes cantidades de combustible. El perihelio más próximo se alcanzará en 2025, aunque ya en 2021 la nave logró superar el límite superior de la corona solar, convirtiéndose en el primer artefacto humano en “tocar el Sol”.
Objetivos e instrumentación científica de la sonda Parker Solar Probe
Los objetivos científicos principales de la misión Parker Solar Probe se centran en comprender la dinámica del viento solar, los mecanismos de calentamiento coronal, la estructura del campo magnético y la aceleración de partículas energéticas solares. Se espera que los datos permitan refinar modelos teóricos sobre cómo la energía se transfiere desde el interior del Sol hasta el medio interplanetario, en especial durante fenómenos como eyecciones de masa coronal (CME) y tormentas solares.
La instrumentación científica de la sonda se organiza en cuatro paquetes integrados. El FIELDS (Electric and Magnetic Field Investigation) mide campos eléctricos y magnéticos vectoriales con alta resolución temporal y espacial, y detecta ondas de plasma. El SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons Investigation) está formado por sensores de partículas que miden la densidad, velocidad y temperatura de los componentes del viento solar. El ISIS (Integrated Science Investigation of the Sun) está orientado al estudio de partículas energéticas solares, desde decenas de keV hasta cientos de MeV, y se compone de dos detectores principales: EPI-Hi y EPI-Lo. Finalmente, el WISPR (Wide-field Imager for Solar Probe) es un telescopio de luz visible que registra imágenes del entorno solar, el viento solar y estructuras coronales, y ha proporcionado vistas inéditas de eyecciones de masa coronal y flujos de plasma.
Resultados y estado actual de la misión Parker Solar Probe
Durante sus primeros perihelios, la Parker Solar Probe ya ha proporcionado datos transformadores. Por ejemplo, ha detectado inversiones locales del campo magnético solar, conocidas como “switchbacks”, que podrían estar relacionadas con la aceleración del viento solar. También ha medido partículas con energías superiores a lo previsto y ha observado estructuras dinámicas en la corona que cambian en escalas de segundos. La resolución temporal de estos instrumentos ha permitido capturar eventos de propagación de ondas de Alfvén que ayudan a explicar parte del calentamiento coronal.
Uno de los aspectos más fascinantes ha sido la observación directa del flujo del viento solar en la llamada “zona de transición”, donde las partículas comienzan a desacoplarse del campo magnético solar y adquieren velocidades supersónicas. Estas observaciones permitirán validar o refutar modelos hidromagnéticos del viento solar propuestos desde los años 70. Además, la instrumentación de partículas energéticas está permitiendo estudiar fenómenos como las ondas de choque de CME, con especial relevancia para la predicción de eventos de clima espacial que afectan a infraestructuras críticas en la Tierra.
La misión tiene previsto continuar hasta aproximadamente 2026, año en el cual se espera que la nave haya completado sus 24 órbitas previstas y haya alcanzado el máximo acercamiento al Sol. La durabilidad de los sistemas, especialmente del escudo térmico y de los paneles solares, será determinante para la prolongación de las operaciones. Los datos obtenidos por Parker Solar Probe se complementan con los obtenidos por Solar Orbiter, una misión conjunta entre ESA y NASA que opera desde una órbita distinta, permitiendo así estudios conjuntos en múltiples longitudes de onda y en distintos puntos del entorno solar.
Las imágenes tomadas por WISPR y la sincronización con otras misiones han demostrado ser fundamentales para generar modelos tridimensionales del entorno solar. Asimismo, Parker Solar Probe ha contribuido a refinar la posición del límite de la heliosfera y su interacción con el medio interestelar, proporcionando datos importantes para el estudio del entorno espacial más allá del sistema solar.
A lo largo de su misión, la nave ha sobrevivido a múltiples condiciones extremas, con temperaturas en el escudo que han superado los 1.200 °C y flujos de radiación intensa. La estrategia de mantener siempre la antena orientada hacia la Tierra y el escudo térmico frente al Sol ha sido exitosa. Esta misión representa un hito no sólo tecnológico, sino también científico, al establecer una nueva frontera en el estudio de nuestra estrella.
Cronología de la misión Parker Solar Probe
| Lanzamiento | 12 de agosto de 2018 |
| Primer sobrevuelo de Venus a 2.498 km. | 3 de octubre de 2018 |
| Primer perihelio a 24,8 radios solares | 6 de noviembre de 2018 |
| Segundo perihelio a 24,8 radios solares | 4 de abril de 2019 |
| Tercer perihelio a 24,8 radios solares | 1 de septiembre de 2019 |
| Segundo sobrevuelo de Venus a 3.023 km. | 26 de diciembre de 2019 |
| Cuarto perihelio a 19,4 radios solares | 29 de enero de 2020 |
| Quinto perihelio a 19,4 radios solares | 7 de junio de 2020 |
| Tercer sobrevuelo de Venus a 834 km. | 11 de julio de 2020 |
| Sexto perihelio a 14,2 radios solares | 27 de septiembre de 2020 |
| Séptimo perihelio a 14,2 radios solares | 17 de enero de 2021 |
| Cuarto sobrevuelo de Venus a 2.392 km. | 20 de febrero de 2021 |
| Octavo perihelio a 11,1 radios solares | 28 de abril de 2021 |
| Noveno perihelio a 11,1 radios solares | 9 de agosto de 2021 |
| Quinto sobrevuelo de Venus a 3.786 km. | 16 de octubre de 2021 |
| Décimo perihelio a 9,2 radios solares | 21 de noviembre de 2021 |
| Undécimo perihelio a 9,2 radios solares | 25 de febrero de 2022 |
| Duodécimo perihelio a 9,2 radios solares | 1 de junio de 2022 |
| Decimotercer perihelio a 9,2 radios solares | 6 de septiembre de 2022 |
| Decimocuarto perihelio a 9,2 radios solares | 11 de diciembre de 2022 |
| Decimoquinto perihelio a 9,2 radios solares | 17 de marzo de 2023 |
| Decimosexto perihelio a 9,2 radios solares | 22 de junio de 2023 |
| Sexto sobrevuelo de Venus a 3.939 km. | 21 de agosto de 2023 |
| Decimoséptimo perihelio a 7,9 radios solares | 27 de septiembre de 2023 |
| Decimoctavo perihelio a 7,9 radios solares | 29 de diciembre de 2023 |
| Decimonoveno perihelio a 7,9 radios solares | 30 de marzo de 2024 |
| Vigésimo perihelio a 7,9 radios solares | 30 de junio de 2024 |
| Vigesimoprimer perihelio a 7,9 radios solares | 30 de septiembre de 2024 |
| Séptimo sobrevuelo de Venus a 317 km. | 6 de noviembre de 2024 |
| Vigesimosegundo perihelio a 6,9 radios solares | 24 de diciembre de 2024 |
| Vigesimotercer perihelio a 6,9 radios solares | 22 de marzo de 2025 |
| Vigesimocuarto perihelio a 6,9 radios solares | 19 de junio de 2025 |
| Vigesimoquinto perihelio a 6,9 radios solares | 15 de septiembre de 2025 |
| Vigesimosexto perihelio a 6,9 radios solares | 12 de diciembre de 2025 |
Imágenes de la misión Parker Solar Probe
Ilustración artística de la Parker Solar Probe
Créditos: NASA
Flujo solar a la izquierda y la Vía Láctea al fondo con tres planetas, captado por el intrumento WISPR de la Parker Solar Probe
Créditos: NASA/APL/NRL
Superficie nocturna del planeta Venus captada por el instrumento WISPR durante su cuarto sobrevuelo en febrero de 2021
Créditos: NASA/APL/NRL
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