Un pacchetto di strumenti multimilionario dell'Università del Colorado Boulder che dovrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio il clima spaziale potenzialmente dannoso è ora previsto per il lancio a bordo di un satellite della National Oceanic and Atmospheric Administration sabato, 19 novembre.

Progettato e costruito dal Laboratorio di Fisica dell'Atmosfera e dello Spazio (LASP) di CU-Boulder, la suite di strumenti nota come EXIS (Extreme Ultraviolet and X-ray Irradiance Sensors) è il primo di quattro pacchetti identici che voleranno su quattro satelliti meteorologici NOAA nel prossimo decennio. EXIS misurerà l'energia prodotta dal sole che può influenzare le operazioni satellitari, telecomunicazioni, Navigazione GPS e reti elettriche sulla Terra come parte della prossima generazione di satelliti ambientali operativi geostazionari della NOAA - Serie R (GOES-R).

"Siamo pronti per il lancio e non vediamo l'ora di una missione di successo, " ha affermato Frank Eparvier, ricercatore senior del LASP, ricercatore principale del progetto EXIS. "Questi strumenti estremamente sensibili aiuteranno gli scienziati a comprendere meglio gli eventi solari e contribuiranno a mitigare gli effetti del clima spaziale sulla Terra".

Il contratto della NASA con CU Boulder per conto di NOAA per progettare, costruire, test, consegnare e supportare scientificamente i quattro pacchetti di strumenti è di circa 105 milioni di dollari. Il satellite GOES-R è stato costruito da Lockheed Martin Space Systems Co. a Littleton, Colorado e sarà lanciato su un razzo Atlas V costruito dalla United Launch Alliance, con sede a Centennial, Colorado.

EXIS è composto da due strumenti LASP, compreso XRS, un sensore a raggi X in grado di determinare la forza dei brillamenti solari e fornire avvisi rapidi agli scienziati, disse Eparvier. Grandi brillamenti solari, equivalente all'esplosione di milioni di bombe atomiche, può innescare "eventi protonici" che inviano particelle atomiche cariche che volano via dal sole e nell'atmosfera terrestre in pochi minuti. Possono danneggiare i satelliti, innescare blackout radio e persino minacciare la salute degli astronauti penetrando nella schermatura dei veicoli spaziali, Egli ha detto.

"L'XRS dà il primo avviso che si sta verificando un brillamento solare, fornendo a NOAA i dettagli sui tempi, magnitudine e direzione in pochi secondi, ", ha detto Eparvier.

Il secondo strumento EXIS, EUVS, monitorerà la produzione solare nella porzione ultravioletta estrema dello spettro elettromagnetico, che è completamente assorbito dall'atmosfera superiore della Terra, disse Eparvier. Quando le lunghezze d'onda estreme della luce UV penetrano nell'atmosfera superiore durante i periodi attivi sul sole, possono rompersi, ionizzano e modificano le proprietà dell'atmosfera attraverso la quale volano i satelliti e si propagano le onde radio.

Le fluttuazioni delle lunghezze d'onda UV estreme del sole ionizzano l'atmosfera superiore e interferiscono con le comunicazioni come i telefoni cellulari e i segnali GPS, disse Eparvier. Inoltre, tali fluttuazioni possono creare resistenza satellitare, causando la lenta caduta dall'orbita dei veicoli spaziali e l'incendio di mesi o anni prima che tali eventi siano previsti.

"La tecnologia moderna ci ha resi vulnerabili alle variazioni estreme del tempo spaziale che possono avere effetti significativi sulle comunicazioni terrestri, " Ha detto Eparvier. "L'attività solare estrema può causare problemi alle aziende elettriche di tutto il mondo, Per esempio, in parte perché sono tutti interconnessi."

I satelliti GOES di NOAA sono una serie di satelliti meteorologici che aiutano gli scienziati a fare previsioni meteorologiche tempestive e accurate. Due satelliti GOES sono ora in orbita geostazionaria ad un'altezza di circa 22, 000 miglia, con uno incentrato sulla parte orientale delle Americhe che si sovrappone a un altro incentrato sull'ovest. I satelliti in orbite geostazionarie completano una rivoluzione nello stesso tempo impiegato dalla Terra per ruotare una volta sul suo asse polare, permettendo loro di "fissare" una porzione di Terra, disse Eparvier.

LASP ha anche costruito strumenti solari chiave per la missione Van Allen Probes della NASA lanciata nel 2012 per studiare le fasce di radiazione della Terra, e progettato e costruito un pacchetto di strumenti da 32 milioni di dollari per il Solar Dynamics Observatory della NASA lanciato nel 2010.

Più di 100 dipendenti LASP che vanno da scienziati e ingegneri a tecnici, programmatori e studenti hanno lavorato al programma EXIS dal 2006. LASP di CU Boulder supporterà EXIS nelle quattro missioni satellitari NOAA GOES attraverso l'integrazione di veicoli spaziali, test, lancio e messa in servizio, disse Eparvier.

Ogni pacchetto di strumenti, all'incirca delle dimensioni di un grande forno a microonde e del peso di 66 libbre, è tre volte più pesante del normale grazie alla schermatura aggiuntiva che li protegge dalla penetrazione di particelle ad alta energia. Mike Anfinson di LASP è il project manager di EXIS.