Tempeste solari e micrometeoriti mettono alla prova Gaia
Non sono state settimane facili per il satellite dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) Gaia, a causa degli effetti della più potente tempesta solare degli ultimi 20 anni e dell’impatto di un micrometeorite con la sonda stessa avvenuto ad aprile 2024. Questi due eventi hanno messo alla prova l’hardware di bordo, già stressato da oltre 10 anni di operazioni nello spazio, facendo pensare a una fine prematura dell’estensione della missione.
La sonda, lanciata verso il punto lagrangiano L₂ del sistema Terra-Sole il 19 dicembre 2013 a bordo di un razzo Sojuz STB/Fregat-MT dal Sojuz Launch Complex in Guyana Francese, ha il compito di investigare l’origine e l’evoluzione della Via Lattea attraverso la più precisa misurazione di posizione, luminosità e colore di ogni oggetto celeste visibile nel suo campo di osservazione. La ripetizione di queste misure avrebbe permesso di determinare la direzione e la velocità del moto di ogni stella del corpo celeste e individuare l’eventuale presenza di compagne nelle vicinanze. Inizialmente progettata per durare cinque anni, la missione è stata estesa e dovrebbe terminare intorno alla metà del 2025, quando le riserve di azoto utilizzate per mantenere con estrema precisione il puntamento del telescopio saranno terminate. A quel punto la sonda verrà immessa in un’orbita cimitero, in modo da non interferire con le altre sonde che verranno lanciate verso L₂.
I due incidenti e la risoluzione
Nell’aprile 2024 un micrometeorite ha impattato con la struttura protettiva del satellite, danneggiandola: si tratta di eventi comuni nello spazio, dove minuscoli frammenti di roccia, polvere o ghiaccio viaggiano nel Sistema Solare a velocità elevatissime, rilasciando quindi un quantitativo di energia considerevole in caso di scontro.
A maggio invece si è verificato il primo guasto in 10 anni all’elettronica di uno dei 106 CCD che compongono la fotocamera di Gaia, ognuno con un compito specifico. In particolare, quello interessato permetteva di distinguere il riconoscimento di stelle effettivamente reali dai falsi positivi individuati nel corso delle osservazioni. Il problema principale nella non rimozione di stelle che nella realtà non esistono si riflette direttamente nella quantità di dati che Gaia giornalmente spedisce a Terra. In condizioni normali la cifra si aggira intorno ai 25 GB che però sarebbero «molti, molti di più» se non ci fosse questo filtro a bordo.
Sebbene non sia ancora stata individuata la causa del problema, i sospetti sono rivolti verso la tempesta solare che nello stesso periodo è partita dal Sole. Una tempesta solare è un fenomeno, la cui intensità può variare molto da un episodio a un altro, in cui particelle cariche (principalmente elettroni e protoni) vengono accelerati in seguito all’attività sulla superficie solare.
Come nel caso degli impatti da micrometeoriti, sebbene l’hardware di Gaia sia stato progettato per resistere all’ambiente spaziale, la tempesta del maggio 2024 è stata la più intensa degli ultimi vent’anni e ha messo a dura prova i sistemi della sonda. Anzi, nel comunicato rilasciato dall’ESA in merito si parla apertamente di «ultima goccia che potrebbe aver fatto traboccare il vaso».
Dal momento che le possibilità di riparare fisicamente la sonda non ci sono, gli ingegneri al lavoro sulla missione hanno modificato la soglia per cui Gaia considera una stella come un falso positivo, riducendo significativamente l’impatto avuto da questi due eventi, occorsi in poco meno di un mese. Gaia è quindi ritornata in modalità operativa recentemente e con la pausa forzata dalle attività scientifiche, con anche le ottiche dei due telescopi gemelli di cui è dotata ricalibrate.
Fonte: ESA
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