SWAP ( Nuevos Horizontes )

SWAP (viento solar alrededor de Plutón) es un instrumento científico a bordo de la sonda espacial no tripulada New Horizons , diseñada para sobrevolar el planeta enano Plutón . ^{[ 1 ]} SWAP fue diseñado para registrar el viento solar en ruta, en Plutón y más allá. ^{[ 1 ]} En Plutón, el propósito de SWAP era registrar la relación entre el viento solar y los iones y/o materiales que ingresan al espacio desde la atmósfera de Plutón . ^{[ 2 ]}

La atmósfera de Plutón fue descubierta en 1988, pero seguía siendo enigmática y era difícil comprender una atmósfera que existiera a temperaturas tan bajas ( 45 K, −230 °C, −380 °F ). ^{[ 3 ]} Una de las ideas sobre Plutón es la pérdida atmosférica, comparándola con las pérdidas de los cometas . ^{[ 2 ] [ 3 ]} La idea de la pérdida atmosférica se sugirió en 1980, incluso antes de que se descubriera la atmósfera. ^{[ 2 ]} Una idea es que la fotoionización de partículas neutras que escapan podría alterar el flujo del viento solar alrededor del planeta enano. ^{[ 2 ]} Se sabía que la atmósfera era muy tenue en comparación con la de la Tierra, y una de las preguntas era cómo interactuaban los gases con el viento solar y la luz solar, también más débiles en la órbita de Plutón que en la de la Tierra. ^{[ 4 ]} Una de las ideas era que la atmósfera de Plutón sería despojada por el viento solar con el tiempo. ^{[ 5 ]}   

Para la década de 2010, solo otras tres naves espaciales además de New Horizons habían recopilado datos extensos sobre el viento solar más allá de 10 UA: Voyager 2 , Pioneer 10 y Pioneer 11. ^{[ 6 ]}

SWAP está diseñado para detectar la escasa concentración de viento solar a 32 UA, que es aproximadamente tres órdenes de magnitud menor que cerca de la Tierra (1 UA). ^{[ 2 ]} Sin embargo, a esa distancia el flujo del viento solar sigue siendo supersónico y, por lo tanto, susceptible de crear una onda de choque alrededor de un obstáculo (a una distancia de aproximadamente 4,5 radios de Plutón desde la superficie). ^{[ 2 ]} Una de las áreas de investigación es la relación entre la pérdida atmosférica a gran altitud y el viento solar. ^{[ 2 ]} Después del sobrevuelo de Plutón por New Horizons en julio de 2015 , los datos de SWAP se utilizaron para estudiar la naturaleza de la interacción de Plutón con el viento solar. ^{[ 7 ]} Se determinó que NH cruzó la plutopausa , que separa el plasma del viento solar del ligado a Plutón, y luego pasó a través de una cola de iones pesados. ^{[ 7 ]}

Al principio de la misión, SWAP tenía como objetivo observar el viento solar alrededor de Júpiter. ^{[ 8 ]} SWAP también fue diseñado para usarse junto con PEPPSI y REX, para estudiar cómo cambia el viento solar con una mayor distancia del Sol. ^{[ 8 ]} SWAP solo tomó observaciones limitadas antes de 2012, pero después de eso tomó una mayor cantidad de datos. ^{[ 9 ]}

A partir de 2012, mientras el resto de la nave espacial permanecía en hibernación la mayor parte del tiempo, SWAP se activó para recopilar datos sobre el viento solar durante su viaje hacia Plutón a 33 UA. ^{[ 10 ]} SWAP registró datos sobre el viento solar en el sistema solar exterior y más allá de Plutón, y algunos de los datos que se buscan sobre el viento solar son la densidad, la velocidad y la temperatura de los protones. ^{[ 9 ]}

Una de las observaciones realizadas con SWAP fue que la sección transversal de la región de interacción de Plutón se limitaba a unos seis radios de Plutón (unos 7000 kilómetros); esto era menor de lo esperado. ^{[ 11 ] [ 3 ]}

SWAP es un analizador electrostático de tipo "sombrero de copa" . ^{[ 9 ]} SWAP tiene una barrera conocida como Analizador de Potencial Retardante (RPA) que puede abrirse o cerrarse según las condiciones. ^{[ 9 ]} Cuando está cerrado, los iones deben pasar a través del RPA antes de llegar a los detectores internos. ^{[ 9 ]} Más allá de la órbita de Júpiter, no fue necesario tener el RPA activado para las mediciones para proteger los sensores de sobrecargas. ^{[ 9 ]} El RPA puede proteger los sensores de sobrecargas por intensidades de viento solar demasiado fuertes, ya que el dispositivo también es necesario para medir flujos de viento solar mucho más débiles a 33 UA del Sol, donde estaría Plutón en el momento del sobrevuelo, e incluso más allá. ^{[ 9 ]} SWAP puede detectar iones de hasta 6,5 ​​kiloelectronvoltios (keV). ^{[ 12 ]}

SWAP pesa 3,3 kilogramos (7,3 libras) y utiliza un promedio de 2,3 vatios de energía eléctrica de la nave espacial. ^{[ 12 ]}

El intercambio general está diseñado para estudiar el viento solar, incluso a una distancia de 32 UA, y para estudiar la pérdida atmosférica de la atmósfera de Plutón. ^{[ 13 ]}

• MAVEN (exploró la pérdida atmosférica marciana, orbitador de Marte de la década de 2010)
• SWAP (instrumento) (instrumento de nave espacial con nombre similar en un observatorio espacial solar)
• SWEAP (instrumento a bordo de la sonda solar Parker )

• New Horizons Swap Pluto Cruise Calibrated V2.0 Archivado el 21/10/2018 en Wayback Machine