NASA ha selezionato quattro concept study per l’eliofisica

A fine settembre 2023 l’agenzia spaziale statunitense (NASA) ha ufficializzato la selezione di quattro missioni di eliofisica per lo svolgimento di alcuni concept study: all’interno del intero ciclo di “vita” di una missione si tratta di una delle primissime fasi (pre-Phase A) ed è mirata alla produzione di un ampio spettro di idee e alternative per delle missioni dalle quali nuovi programmi e progetti possono essere selezionati. Vengono quindi abbozzate e ne viene studiata la fattibilità in termini tecnici (TRL, Technology Readiness Level), ipotizzando quali potrebbero essere gli strumenti a bordo, ed economici.

Fra le diverse opzioni che vengono prodotte dai team, quelle ritenute più interessanti vengono promosse alla fase successiva (Phase A), nella quale viene sviluppata l’architettura dell’intera missione.

I campi di ricerca che coinvolgono queste quattro missioni sono relativi alle dinamiche del Sole e i fenomeni a essa associati come le espulsioni di massa coronale (CME, Coronal Mass Ejection), aurore e il vento solare, con l’obiettivo ultimo di migliorare le conoscenze attuali sul legame tra Sole e Terra. Nel comunicato ufficiale di NASA non vengono esplicitamente indicati dei riferimenti temporali su quando gli studi verranno completati.

Le missioni

Cross-scale Investigation of Earth’s Magnetotail and Aurora (CINEMA)

Lo scopo principale di CINEMA sarà lo studio del ruolo della struttura del cosiddetto plasma sheet terrestre, un denso strato di plasma immerso nella magnetotail, la porzione di campo magnetico terrestre rivolta verso l’esterno del Sistema Solare. Il compito sarà assolto da nove CubeSat in orbita eliosincrona, che ne monitoreranno anche l’evoluzione temporale.

Extreme Ultraviolet Coronal Mass Ejection and Coronal Connectivity Observatory (ECCCO)

Come dice il nome, ECCCO studierà le espulsioni di massa coronale nel dominio dell’estremo ultravioletto, in modo da poter studiare la zona centrale della corona, le dinamiche degli eventi eruttivi che poi rilasciano materia e le condizioni necessarie per produrre il vento solare. ECCCO sarà formato da una sola sonda con due strumenti, un imager a campo largo e uno spettrografo, entrambi in grado di osservare nell’estremo ultravioletto.

Magnetospheric Auroral Asymmetry Explorer (MAAX)

MAAX avrà il compito di migliorare la comprensione su come il coupling elettrodinamico tra la magnetosfera terrestre e la ionosfera regoli le aurore.

Chromospheric Magnetism Explorer (CMEx)

Con CMEx il focus sarà indirizzato sull’identificazione delle sorgenti magnetiche nel vento solare e sulla natura magnetica dello stesso. Con CMEx si vorrebbe anche svolgere la prima osservazione continua del campo magnetico solare nella cromosfera, lo strato del Sole immediatamente più esterno rispetto alla fotosfera. In questo modo si potrebbero ottenere nuovi dati sui meccanismi di connessione tra la superficie solare e il campo magnetico interplanetario.

Finanziamenti, bilanci e shutdown

Il reperimento e il finanziamento dei fondi necessari a portare avanti questi concept study sono garanti dal programma di Heliophysics Explorer, gestito dall’Explorers Program Office al Goddard Space Flight Center, nel Maryland.

L’assegnazione di questi fondi si inserisce all’interno di un contesto di trattative a livello federale per l’approvazione del bilancio del Governo Federale e di tutte le agenzie da esso dipendenti, come per l’appunto NASA. In caso di mancato accordo la procedura prevede il cosiddetto shutdown, ovvero l’interruzione di tutte le attività ritenute non essenziali e la conseguente mancata retribuzione dei dipendenti.

Questo scenario, considerato probabile fino a poche ore prima della scadenza ufficiale di approvazione del bilancio, avrebbe avuto anche impatto sulle attività di NASA, e in particolare sul lancio della sonda Psyche: non era infatti sicuro che potesse essere considerata un’attività inderogabile, come ad esempio è la gestione della Stazione Spaziale Internazionale. Successivamente però sono arrivate conferme dall’agenzia stessa che la sonda sarebbe stata lanciata anche in caso di shutdown; scenario che poi non si è verificato, dal momento che il Presidente degli Stati Uniti Joe Biden ha firmato una legge che ha prolungato di 45 giorni il finanziamento del Governo Federale.