Quão próximos podemos realmente chegar hoje do Sol?

A Sonda Solar Parker, o objeto mais rápido já construído por mãos humanas, navega pelos ventos solares a mais de 630.000 quilômetros por hora. Isso é mais de 500 vezes a velocidade do som na Terra. Sua missão? Tocar o Sol e, idealmente, evitar o derretimento no processo. Ela atingiu esse objetivo em 2021, quando a sonda sobrevoou Vênus e passou pela coroa, a atmosfera mais externa do Sol. Desde então, ela tem trilhado caminhos cada vez mais próximos, revelando detalhes extraordinários sobre nossa estrela no processo.

Em sua maior aproximação, projeta-se que ela cruze a distância de 8,8 raios solares, ou seja, menos de 4,5 comprimentos solares de distância da superfície solar. E suportará temperaturas de 1.500 graus Celsius.

Mas há um limite para a proximidade que a Parker pode alcançar. E há perguntas que os cientistas não conseguem responder sem sondar ainda mais profundamente a atmosfera solar.

Entre esses mistérios está o fato surpreendente de que a superfície solar é, na verdade, muito mais fria do que a coroa externa.

Acima da superfície solar, há uma fina camada de 100 quilômetros conhecida como zona de transição, onde as temperaturas caem de escaldantes 500.000 °C para relativamente frios 8.000 graus.

Embora os físicos tenham teorias sobre como a zona de transição se forma, não saberemos com certeza até que possamos fazer observações mais detalhadas.

Além disso, alguns cientistas preveem que, se uma espaçonave pudesse voar a cerca de 3 raios solares da superfície do Sol e disparar seus foguetes no momento certo, ela poderia usar a gravidade do Sol para se lançar no sistema solar externo.

Essa ousada trajetória de voo, chamada de manobra de Oberth, poderia impulsionar uma espaçonave além de Plutão em apenas três anos, uma viagem que atualmente leva cerca de uma década.

Mas sondar mais profundamente a coroa, sem derreter, explodir ou cair diretamente no Sol, é um desafio monumental de engenharia.

O primeiro desafio é direcionar a trajetória da sonda. Uma sonda caindo diretamente em direção ao Sol provavelmente ganharia tanta velocidade em sua descida que cairia ou seria arremessada na direção oposta.

Para evitar isso, a Sonda Espacial Parker realizou uma série de manobras orbitais complexas ao redor de Vênus. Usando a gravidade do planeta como freio, ela podia reajustar sua órbita e se aproximar gradativamente. Mas esses truques orbitais atuais só nos levam até certo ponto.

Quanto ao calor escaldante, a Sonda Parker usou uma estratégia semelhante à de se sentar sob um guarda-sol. Sua instrumentação está acondicionada atrás de um escudo térmico de apenas 11 centímetros de espessura.

Um lado é feito de cerâmica branca altamente refletiva que dispersa grande parte da luz solar incidente. O outro lado consiste em uma espuma de carbono intercalada entre duas camadas de carbono, reforçadas com fibra de carbono.

A espuma é composta por cerca de 97% de ar, atuando como isolante, impedindo a passagem de muito calor.

O painel externo de carbono é muito escuro e pode suportar altas temperaturas, absorvendo com eficiência qualquer calor restante e o irradiando de volta para o espaço.

Um sistema de sensores ajusta constantemente esse escudo para garantir que os instrumentos da nave permaneçam em sua sombra. Mas o escudo térmico da Parker só consegue chegar até certo ponto.

Para chegar ainda mais perto, uma possibilidade seria abandonar completamente os materiais de carbono que absorvem calor e aumentar a deflexão.

Pesquisadores do programa Innovative Advanced Concepts da NASA desenvolveram um novo revestimento ultrarreflexivo chamado Branco Solar, que, segundo a previsão, reflete 99,9% da energia solar.

Eles planejam usar o Branco Solar para revestir um escudo externo curvo, semelhante a um guarda-chuva. Em seguida, um segundo escudo cônico, feito de um material refletivo prateado, desviaria qualquer radiação restante que escapasse por ele.

Com os dois novos escudos, os cientistas acreditam que poderiam surfar uma sonda a até 2 raios solares da superfície. Mas não saberemos com certeza até que esses materiais sejam testados novamente. A essas distâncias curtas, podemos desvendar o mistério da zona de transição.

Podemos aprender a prever melhor o comportamento solar, como erupções e tempestades geomagnéticas, que colocam em risco os satélites e nossos sistemas de comunicação na Terra.

E teríamos uma visão sem precedentes da nossa estrela e, talvez um dia, com a ajuda do Sol, dos nossos vizinhos mais distantes.