Dopo Solar Orbiter, La prossima missione dell'ESA di osservazione del sole non sarà una navicella spaziale ma due:i doppi satelliti che compongono Proba-3 voleranno in formazione per lanciare un'eclissi solare artificiale, aprendo la vista più chiara mai vista sulla debole atmosfera del sole, sondando i misteri del suo calore di milioni di gradi e delle eruzioni magnetiche.

Mirando al lancio a metà del 2022, Proba-3 comprende due piccoli satelliti su scala metrica da posizionare insieme nell'orbita terrestre. Si allineeranno per proiettare un'ombra precisa attraverso lo spazio per bloccare il disco solare per sei ore alla volta durante ogni orbita di 20 ore, dando ai ricercatori una visione prolungata delle immediate vicinanze del sole.

Volo in formazione di precisione

"Per raggiungere questo obiettivo, la coppia di satelliti deve raggiungere una precisione di controllo del volo senza precedenti, " spiega Damien Galano, responsabile del sistema Proba-3. "Devono allinearsi lungo una distanza media di 144 m l'uno dall'altro, mantenuto con una precisione di pochi millimetri. Raggiungendo tali tecniche di volo in formazione di precisione, in futuro più piccoli satelliti potrebbero svolgere compiti equivalenti a singoli veicoli spaziali giganti".

Il focus di Proba-3 sarà la debole atmosfera del sole, o corona, che si estende per milioni di chilometri dalla superficie solare ed è la fonte del vento solare e delle espulsioni di massa coronale, enormi eruzioni magnetiche che possono influenzare il clima spaziale fino alla Terra stessa.

La corona è anche la base di un mistero scientifico di vecchia data:mentre la superficie del sole è a 6000 °C relativamente freddi, la corona sale a uno sfrigolante milione di gradi o più, in apparente sfida alle leggi della termodinamica.

Ma il volto abbagliante del sole di solito maschera i deboli, corona sottile, come un falò ardente accanto a una lucciola.

Rivelando la corona solare

"Fino ad ora, il modo migliore per vedere la corona è brevemente durante un'eclissi solare sulla Terra, oppure utilizzando uno strumento "coronografo" che incorpora uno o più dischi di blocco o "occultamento" per cancellare il disco solare, " afferma lo scienziato solare Andrei Zhukov dell'Osservatorio Reale del Belgio (ROB).

È il principale investigatore del telescopio principale ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the sun) di Proba-3, mentre serve anche come scienziato del progetto ROB dell'Extreme Ultraviolet Imager (EUI) di Solar Orbiter.

"Ma la luce del sole si piega ancora attorno a tali dischi di blocco - noti come "diffrazione" - che possono portare a un alto livello di luce diffusa all'interno di uno strumento, degradare l'immagine risultante, "aggiunge Andrea.

"L'idea alla base di Proba-3 è di tagliare quella luce parassita di cinque volte e allo stesso tempo osservare molto vicino al bordo del sole, facendo volare il disco di bloccaggio esterno lontano dal resto del telescopio, a bordo di un satellite separato.

"Non vedo l'ora che Proba-3 sia operativo insieme ad altre missioni di osservazione del sole. Mentre l'EUI di Solar Orbiter osserva i cambiamenti sulla superficie solare nell'ultravioletto estremo, Proba-3 mostrerà chiaramente le caratteristiche associate all'interno della corona interna alla luce visibile, rivelando le interazioni tra il sole e l'ambiente circostante."

Missione che prende forma

La missione ha superato la "revisione critica del progetto, " che porta alla produzione e al collaudo di hardware satellitare.

"Il prototipo del disco occultante esterno di 1,4 m di diametro è stato sottoposto a test, " spiega Delphine Jollet, ingegnere di sistemi di piattaforma.

"Il suo bordo, realizzato in polimero rinforzato con fibra di carbonio resistente alla temperatura (CFRP), deve soddisfare requisiti molto severi per mantenere con precisione la sua forma toroidale, progettato per ridurre al minimo la luce diffusa che si riversa sui bordi in ASPIICS. Una lavorazione qualificata è essenziale per preparare il layout CFRP per lo stampaggio."

"Un disco occulto interno secondario è montato all'interno dello strumento, questo solo 3,5 mm di diametro, ma avendo standard dimensionali altrettanto rigorosi, " nota l'ingegnere del carico utile di Proba-3 Jorg Versluys.

"Questo occultatore interno fa parte del modello di qualificazione dello strumento ASPIICS che viene testato in condizioni spaziali simulate".