A Parker Solar Probe (inicialmente denominada Solar Probe, Solar Probe Plus, ou Solar Probe+)Space Times, May/June 2007, page 8. é uma sonda espacial desenvolvida pela NASA cujo objetivo é orbitar o Sol, passando através de sua corona.
Ao longo das suas órbitas, ela se aproxima gradativamente da estrela até chegar a 8,86 raios solares (cerca de 6,2 milhões de quilômetros) da sua fotosfera. Ao atingir o ápice de sua aproximação solar, em 24 de dezembro de 2024, alcançou uma velocidade superior a 700 000 km/h, o que lhe concedeu o título de objeto mais veloz já lançado pelo homem até a citada data.
História miniaturadaimagem|esquerda|Renderização artística da sonda. O projeto foi anunciado no orçamento do ano fiscal norte-americano de 2009. Em 1 de maio de 2008, a Applied Physics Laboratory da Universidade Johns Hopkins foi escolhida para desenhar e construir a sonda, planejada para ser lançada originalmente em 2015.
A sonda foi originalmente chamada de Solar Probe Plus. Em maio de 2017 foi decidido renomeá-la como Parker Solar Probe em homenagem ao astrofísico Eugene Parker, autor de diversos estudos envolvendo os ventos solares.
Seu lançamento estava previsto para acontecer em 11 de agosto de 2018; contudo, em decorrência de problemas técnicos, foi adiado para o dia seguinte, tendo se efetivado em 12 de agosto de 2018.
Uma meta científica identificada desde o início da era espacial
A descoberta do vento solar (no início da década de 1960) e as características da coroa solar várias centenas de vezes mais quente que a superfície do Sol (durante a década de 1940) são dois grandes avanços no estudo do Sol e sua influência no sistema solar.
Observações feitas a distância da Terra ou por satélites em órbita ou em pontos de Lagrange ainda não permitiram elucidar os processos de aquecimento e aceleração na origem desses fenômenos.Solar Probe Science and Technology Definition Team, Solar Probe Plus Report of the Science and Technology Definition Team (STDT), NASA, julho de 2008, p. 119
Desde o início da era espacial (1958), o escritório de pesquisa espacial do Conselho Nacional de Pesquisa dos EUA (NRC) recomenda o lançamento de uma missão espacial cujo objetivo seria observar esses fenômenos in situ, realizando medições de partículas e campos nas regiões entre o Sol e a órbita do planeta Mercúrio.
Por cinco décadas, esta missão fez parte dos objetivos científicos da NASA. O projeto foi classificado como prioridade no relatório decenal de 2003 do NRC sobre Sol e Física Espacial e 2013.N.J. Fox et al., «The Solar Probe Plus Mission: Humanity’s First Visit to Our Star», Space Science Reviews, vol. 204, números 1-4, dezembro de 2016, p. 7–48 ()
Primeiros estudos
Vários projetos de missão de exploração in situ perto do Sol foram estudados pela NASA e pela Agência Espacial Europeia desde o início da era espacial.
Primeiramente, nos anos 1980 e 90, foram feitos planos para enviar uma sonda espacial para o núcleo do Sol. No início dos anos 2000, o projeto Telemachus que permaneceu sem ação foi proposto para a NASA e a ESA.
Esta missão planejava voar sobre os polos do Sol em distâncias inferiores a 0,2 unidades astronômicas, usando a gravidade assistida da Terra e dos planetas Vênus e Júpiter. O observatório solar, que seria equipado com painéis solares, completaria sua órbita de 0,2 x 2,5 unidades astronômicas em 1,5 anos. O plano incluía instrumentos, de um lado, para obter imagens da coroa solar interna e também da fotosfera (superfície do Sol), e do outro lado haveria instrumentos de medição in situ de campos e partículas.Paolo Ulivi et David M. Harland, Robotic exploration of the solar system: Part 4: the Modern Era 2004-2013, Springer Praxis, 2014, p. 567 ()E. Roelof, The Telemachus mission: dynamics of the polar sun and heliosphere, 25 de julho de 2004
O projeto Solar Probe de 2005 thumb|200px|O mal sucedido projeto Solar Probe de 2005 exigia um enorme escudo térmico cônico para resistir à passagem a uma distancia equivalente a 4 raios solares (impressão artística)
No início dos anos 2000, após o início da construção do New Horizons, as regiões próximas ao Sol eram as últimas partes do sistema solar ainda não exploradas pelas sondas espaciais da agência espacial norte-americana. A NASA, em resposta à forte prioridade dada pelo relatório decenal do NRC em 2003, realizou um estudo de viabilidade para um observatório espacial solar em 2004-2005.
O projeto, então batizado de Solar Probe era fornecido pela gravidade assistida de Júpiter para alterar fortemente a inclinação orbital do observatório espacial em relação ao plano eclíptico e órbita polar cujo periélio passa no polo do Sol a uma distância de menos de 4 raios solares.
Devido ao período de órbita (mais de quatro anos com um afélio perto de Júpiter), a missão permitia apenas dois sobrevoos. O uso de geradores termoelétricos de radioisótopos (RTG) tornou-se necessário pela órbita cujo afélio está localizado longe do Sol.
Embora considerado tecnicamente viável, o projeto não foi selecionado porque seu custo estimado em 1,1 bilhão de dólares não se encaixou no envelope financeiro disponível.
Seleção e desenvolvimento da missão Solar Probe Plus
Visando minimizar o impacto financeiro da missão, a NASA decidiu conduzir um novo estudo com uma restrição dupla: a produção de energia deveria ocorrer sem envolver a utilização de um gerador termoelétrico de radioisótopos e o custo da etapa de pesquisa e desenvolvimento não poderia ultrapassar o limite de 750 milhões de dólares.
As características da nova proposta de missão, chamada Solar Probe Plus (ou Solar Probe +), foram fixadas em 2008. Para atender às restrições estabelecidas pela NASA, os projetistas de missões optaram por uma órbita com inclinação orbital próxima ao plano da eclíptica que não requeria mais um sobrevoo de Júpiter, mas usava repetidamente a assistência gravitacional de Vênus. A distância ao periélio foi ampliada de 4 para 10 raios solares, o que permitia aliviar as tensões térmicas.
A nova arquitetura cumpria os principais objetivos científicos de prolongar o tempo de observação próximo ao Sol ( horas em vez de 160 horas) graças ao número de órbitas (24), permitindo uma melhor frequência de medições graças a velocidade reduzida ao periélio (195 km/s em vez de 308 km/s). A baixa inclinação orbital tornou impossível a realização de observações in situ das regiões polares do Sol, mas este importante objetivo científico foi amplamente apoiado pela missão Solar Orbiter da Agência Espacial Europeia, lançada na mesma época.
A missão da Solar Probe Plus seria aproximar-se da coroa solar para realizar medições in situ dos fenômenos em funcionamento. No periélio de sua órbita, o observatório solar deveria ser capaz de resistir a uma temperatura de K ( °C) criada por um fluxo solar 500 vezes mais intenso do que o sentido na órbita da Terra. thumb|350px|Montagem da sonda Solar Parker
O projeto final
Em 2008, a NASA divulgou o orçamento necessário para o desenvolvimento completo da missão. O projeto foi atribuído ao centro espacial Goddard que, através de seu programa Living With a Star, realizou missões para estudar a influência do Sol na Terra.
A agência espacial dos Estados Unidos confiou então o desenvolvimento da sonda espacial ao laboratório de física aplicada, vinculado ao projeto técnico da universidade Johns Hopkins.
No final de 2009, foram apresentadas as conclusões de um estudo preliminar sobre as novas tecnologias necessárias para permitir a sobrevivência deste observatório espacial próximo ao Sol, as quais incluíam a necessidade da presença de um escudo térmico, painéis solares fotovoltaicos e um eficiente mecanismo de refrigeração.
No início da década de 2010, a missão Solar Probe foi fundida ao projeto Solar Probe Plus e seus planos redesenhados, de forma a utilizar o empuxo gravitacional de Vênus e não o de Júpiter, como previsto anteriormente. Desta forma seria possível obter uma trajetória mais direta, permitindo a adoção de painéis solares como fonte de energia, uma vez que esta opção proporcionaria menor afastamento do Sol em relação ao projeto anterior.
Outra vantagem em utilizar o empuxo gravitacional de Vênus ao invés de Saturno está no fato de que os periélios obtidos são ligeiramente mais distantes da superfície do Sol, fazendo com que haja redução dos custos das proteções térmicas dos sensíveis equipamentos eletrônicos embarcados.
A etapa de pesquisa e desenvolvimento foi concluída em março de 2014. Após uma análise preliminar do projeto, realizada pela NASA dois meses antes do final dessa etapa, o lançamento da missão em órbita foi agendado para agosto de 2018.Yanping Guo et al. (maio de 2014) Solar Probe Plus Mission Design Overview and mission profile (pdf) 24th International Symposium on Space Flight Dynamics.
No início de 2017, o custo de desenvolvimento foi estimado em 1,05 bilhão de dólares e o dos estudos preliminares, lançamento e gerenciamento operacional em US$ 530 milhões.NASA, Fiscl Year 2017 Budget estimates, 2016
Em maio de 2017 a NASA rebatizou o projeto, o qual recebeu a denominação Parker Solar Probe , em homenagem ao Dr. Eugene Parker, que especulou em 1958 que um fluxo de partículas energéticas era constantemente emitido pelas estrelas. Posteriormente medido por missões espaciais, o fenômeno foi chamado de vento solar.Karen Fox, Geoff Brown e Mark Peters, NASA renames Solar Probe mission to honor pioneering physicist Eugene Parker Laboratoire de physique appliquée de l' université Johns-Hopkins, publicado em 31 de maio de 2017 (consultado em 3 de junho de 2017). Foi a primeira vez na história que um projeto da NASA homenageou uma pessoa ainda viva, visto que todos projetos anteriores que receberam nomes de pessoas tratava-se de homenagens póstumas.
Na ocasião do lançamento, Eugene Parker, então com 91 anos de idade, esteve pessoalmente em Cabo Canaveral na Flórida, para assistir ao lançamento do foguete que levou ao espaço a sonda com seu nome.
Lançamento ao espaço alt=Lançamento da Parker Solar Probe|miniaturadaimagem|Lançador Delta IV Heavy partindo do Complexo 37 da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, levando consigo a Parker Solar Probe ao espaço A magnitude do projeto indicava a necessidade de que o lançamento fosse executado por foguetes com potência suficiente para fornecer ao equipamento o empuxo necessário para que ele superasse a velocidade de escape da órbita terrestre, alcançando uma órbita solar. Assim, a NASA optou por utilizar o poderoso foguete Delta IV Heavy, o qual, associado ao reduzido peso da sonda espacial, possibilitaria o alcance da velocidade necessária para que tal ação fosse bem sucedida.
Na madrugada de 11 de agosto de 2018, no Complexo 37 da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral teve início a contagem regressiva para lançamento dos foguetes que colocariam a Parker Solar Probe em direção a Venus, para posteriormente aproveitar-se da ação gravitacional desse planeta e assumir uma órbita elíptica com periélio próximo ao Sol. Contudo, durante um checklist pré-lançamento realizado a apenas 1 minuto e 55 segundos da ignição dos motores, foi detectado que um dos sensores indicava que a pressão no sistema de hélio dos foguetes encontrava-se fora dos parâmetros de segurança exigidos para o momento da decolagem. Dessa forma, a equipe técnica optou por adiar a operação para a próxima janela de lançamento, a qual ocorreria na madrugada seguinte.
A despeito das previsões dos meteorologistas indicarem possibilidade de que o tempo estivesse desfavorável para o lançamento, as condições meteorológicas permitiram que no dia 12 de agosto de 2018, às 03:31 do domingo (horário local) ocorresse a ignição dos foguetes do lançador Delta IV Heavy, fazendo com que a decolagem tivesse início.