Questa struttura di prova al CERN, l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare, è stato utilizzato per simulare l'ambiente ad alta radiazione che circonda Giove per prepararsi alla missione JUICE dell'ESA verso il pianeta più grande del nostro Sistema Solare.

Tutto l'hardware candidato per essere trasportato nello spazio deve prima essere testato contro le radiazioni:lo spazio è pieno di particelle cariche provenienti dal Sole e più lontano nel cosmo. Un accordo con il CERN dà accesso ai fasci di radiazioni più intensi disponibili, a meno di viaggiare in orbita.

Test iniziali dei componenti candidati per JUpiter ICy lune Explorer dell'ESA, SUCCO, si è svolto lo scorso anno utilizzando la struttura VESPER (Very energy Electron facility for Space Planetary Exploration Missions in Hard Radiative Environment) del CERN.

La linea di luce di elettroni ad alta energia di VESPER ha simulato le condizioni all'interno del massiccio campo magnetico di Giove, che ha un volume un milione di volte maggiore della magnetosfera terrestre, intrappolando particelle cariche altamente energetiche al suo interno per formare intense cinture di radiazioni.

A causa del lancio nel 2022, JUICE deve sopportare questo duro ambiente di radiazioni per esplorare Callisto, Europa e Ganimede, lune di Giove teorizzate per nascondere gli oceani di acqua liquida sotto le loro superfici ghiacciate. JUICE è in costruzione da Airbus per l'ESA, con la costruzione del suo modello di volo spaziale che inizierà il mese prossimo.

Il mese scorso ESA e CERN hanno firmato un nuovo protocollo di attuazione, basandosi sui loro legami di cooperazione esistenti.

Firmato da Franco Ongaro, Direttore della tecnologia dell'ESA, Ingegneria e Qualità, e Eckhard Elsen, Direttore del CERN per la ricerca e l'informatica, questo nuovo accordo identifica sette progetti specifici ad alta priorità:test di elettroni ad alta energia; test con ioni pesanti ad alta penetrazione; valutazione di componenti e moduli commerciali pronti all'uso; dimostrazione della tecnologia in orbita; componenti e moduli "resistenti alle radiazioni" e "tolleranti alle radiazioni"; monitor per rilevatori di radiazioni; e dosimetri e strumenti di simulazione per gli effetti delle radiazioni.

"L'ambiente di radiazioni con cui il CERN sta lavorando all'interno dei suoi tunnel e aree sperimentali è molto vicino a quello che abbiamo nello spazio, " spiega Véronique Ferlet-Cavrois, Responsabile dei sistemi di alimentazione dell'ESA, Divisione EMC e ambiente spaziale.

"La fisica alla base dell'interazione tra particelle e componenti è la stessa, quindi ha senso condividere la conoscenza dei componenti, regole di progettazione e strumenti di simulazione. Inoltre, l'accesso alle strutture del CERN ci consente di simulare il tipo di elettroni e raggi cosmici ad alta energia che si trovano nello spazio. Allo stesso tempo, stiamo collaborando alla realizzazione di componenti volanti sviluppati dal CERN per i test nello spazio".

Peteri Nieminen, l'intestazione della sezione Ambienti ed effetti spaziali dell'ESA aggiunge:"Insieme a JUICE, I test delle radiazioni ad energia pesante del CERN saranno utili anche per la nostra proposta missione Ice Giants su Nettuno e Urano. La navicella potrebbe dover passare attraverso il vasto campo magnetico di Giove sulla strada per questi pianeti esterni, ed entrambi i mondi hanno le loro cinture di radiazioni.

"E la capacità di simulare i raggi cosmici avvantaggia un numero enorme di missioni, specialmente quelli che si avventurano oltre l'orbita terrestre, tra cui Athena e LISA e JUICE. È anche un enorme interesse per il volo spaziale umano e l'esplorazione studiare gli effetti di radiobiologia dei raggi cosmici di ioni pesanti sul DNA degli astronauti. Per non parlare del fatto che le simulazioni di radiazioni sviluppate in collaborazione con il CERN aiutano a stabilire le specifiche dell'ambiente spaziale per tutte le missioni dell'ESA".