La NASA incentiva l’eliofisica

Lo scorso 29 dicembre la NASA ha reso noto di aver approvato la contribuzione a due missioni spaziali di eliofisica, l’Extreme Ultraviolet High-Throughput Spectroscopic Telescope Epsilon Mission, o EUVST e l’Electroject Zeeman Imaging Explorer, o EZIE, destinate all’esplorazione del Sole e dei meccanismi che influenzano la meteorologia spaziale nei pressi della Terra. Combinando i risultati ottenuti da queste missioni sarà possibile visualizzare il Sole e la Terra come un sistema interconnesso.

La comprensione dei fenomeni fisici che causano il vento solare e le eruzioni solari, inclusi i brillamenti (Flares) e le emissioni di massa coronale (Coronal Mass Ejections – CME) potrebbe un giorno aiutare gli scienziati a prevedere questi eventi, i quali possono avere un impatto estremamente dannoso sulle comunicazioni e sui sistemi di distribuzione elettrica terrestri e sugli organismi degli astronauti in orbita, oltre che sui veicoli spaziali, satelliti artificiali inclusi.

Alla guida del progetto Solar-C EUVST Mission abbiamo l’agenzia spaziale giapponese JAXA, la quale coordina l’attività degli altri partner internazionali. La missione è prevista per il 2026 ed è composta essenzialmente da un telescopio solare che studierà in che modo l’atmosfera della nostra stella emette il vento solare e innesca le eruzioni di materiale solare. Questi fenomeni vanno a influenzare l’ambiente radioattivo spaziale attraverso tutto il Sistema solare. I contributi materiali della NASA a questa missione includono un rilevatore intensificato per frequenze UV con i suoi sistemi elettronici, i componenti per uno spettrografo, un telescopio, del software e un sistema per la rilevazione del contesto visuale per le misurazioni spettrografiche. Dal punto di vista finanziario il budget dell’agenzia per EUVST è di 55 milioni di dollari, mentre il referente scientifico è Harry Warren del U.S. Naval Research Laboratory di Washington.

La missione EUVST raccoglie anche le raccomandazioni fornite nel rapporto finale del luglio 2017, dal gruppo scientifico di studio denominato Next Generation Solar Physics Mission Science Objectives Team. EUVST effettuerà dei rilievi spettroscopici globali dell’atmosfera solare nel campo dell’ultravioletto, con un livello di dettaglio mai raggiunto prima; tale dettaglio permetterà agli scienziati di rivelare in che modo i differenti processi magnetici e plasmatici influenzano il riscaldamento coronale e il rilascio energetico.

Il satellite Electrojet Zeeman Imaging Explorer (EZIE) avrà invece il compito di studiare le correnti elettriche presenti nell’atmosfera terrestre, collegando il fenomeno dell’aurora alla magnetosfera terrestre, ovvero a uno degli aspetti più complicati della meteorologia spaziale del nostro pianeta. L’Auroral Electroject Index (AE) è un valore adimensionale che fornisce una misura quantitativa globale dell’attività geomagnetica della zona aurorale, anche se i dettagli inerenti alle strutture di queste correnti non sono ancora noti. EZIE verrà lanciata non prima del 2024, ha un budget totale di 53,3 milioni di dollari, e il suo responsabile scientifico è Jeng-Hwa (Sam) Yee dell’Applied Physics Laboratory dell’università Johns Hopkins di Laurel, Maryland.

EZIE è una missione composta da tre CubeSat in grado di studiare la natura e i cambiamenti relativi al fenomeno dell’electrojet aurorale, che è una corrente elettrica che circola nell’atmosfera a una quota di 90–145 km dalla superficie terrestre e che si estende fino alla magnetosfera. L’interazione fra la magnetosfera e il vento solare comprime il lato della magnetosfera rivolto al Sole, stirandone e allungandone il lato opposto e producendo la cosiddetta coda magnetica, o magnetotail. Gli electrojet aurorali sono generati dai cambiamenti nelle strutture delle magnetotail. Lo stesso fenomeno legato alla meteorologia spaziale responsabile delle aurore può causare interferenze con i segnali radio e con gli altri segnali che veicolano le comunicazioni globali, può essere un pericolo per le reti elettriche terrestri e può danneggiare i veicoli spaziali in orbita.

I fondi per queste missioni provengono dal Heliophysics Explorers Program, gestito dall’Explorers Program Office del Goddard Space Flight Centre della NASA, situato a Greenbelt, Maryland.

Fonti: NASA; Johns Hopkins APL; NAOJ/JAXA