La NASA ha selezionato il Southwest Research Institute per guidare una missione di microsatelliti per l'immagine della corona esterna del Sole. PUNCH propone una costellazione di quattro satelliti delle dimensioni di una valigia che orbiteranno attorno alla Terra, studiando come la corona del Sole si connette con il mezzo interplanetario, per capire meglio come le strutture coronali infondono massa ed energia al vento solare. Credito:Southwest Research Institute
La NASA ha selezionato il Southwest Research Institute per guidare la missione "Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere" (PUNCH), una storica missione del Programma Small Explorers che immaginerà oltre la corona esterna del Sole.
PUNCH consisterà in una costellazione di quattro microsatelliti delle dimensioni di una valigia o "microsat" che verranno lanciati già nel 2022. I microsat orbiteranno intorno alla Terra in formazione per studiare come l'atmosfera del Sole, o corona, si connette con il mezzo interplanetario. PUNCH fornirà le prime immagini globali di come la corona solare infonde massa ed energia nel vento solare.
"Il vuoto dello spazio tra i pianeti non è completamente vuoto, in realtà è riempito da un tenue, "vento solare" ipersonico che fuoriesce dalla corona e colpisce i veicoli spaziali e i pianeti, incluso il nostro, ", ha affermato il ricercatore principale di PUNCH, il dott. Craig DeForest, uno scienziato e direttore del programma nella divisione di scienze spaziali e ingegneria della SwRI. "PUNCH osserverà la 'terra di nessuno' tra la corona solare esterna e il vento solare, dandoci le nostre prime immagini chiare dell'intero sistema che collega il Sole e la Terra".
PUNCH traccerà e immaginerà il vento solare mentre emerge dalla corona solare, transizioni nello spazio interplanetario e flussi attraverso il sistema solare, bagnare i pianeti e altri corpi del sistema solare. Queste misurazioni riveleranno come e perché il materiale proveniente dalla stella diventa rafficato e turbolento in rotta verso la Terra.
Inoltre, i satelliti PUNCH seguiranno in 3-D le espulsioni di massa coronale del Sole, noti anche come "CME" o "tempeste spaziali", " mentre eruttano dalla corona nello spazio interplanetario. Le CME causano alcuni eventi di "tempo spaziale" che colpiscono la Terra, che può minacciare gli astronauti, danneggiare i satelliti, oscurare le reti elettriche, e interrompere la comunicazione e i segnali GPS.
Narrow Field Imager del US Naval Research Laboratory mostrato su uno dei quattro micro-satelliti PUNCH. PUNCH fornirà immagini del vento solare dall'orbita terrestre bassa. Il lavoro è stato finanziato dalla NASA. Credito:PUNCH Team/Istituto di ricerca sudoccidentale
"La maggior parte di ciò che sappiamo sulla meteorologia spaziale fornita dal vento solare proviene dal campionamento diretto da parte di veicoli spaziali incorporati al suo interno, " ha affermato la dottoressa Sarah Gibson, scienziata del progetto PUNCH, direttore ad interim dell'Osservatorio d'alta quota di Boulder, Colorado. "È come comprendere i modelli meteorologici globali basati su misurazioni dettagliate di alcune singole stazioni meteorologiche sul terreno. PUNCH è più simile a un satellite meteorologico in grado di visualizzare e tracciare un sistema temporalesco completo mentre si evolve in un'intera regione".
I quattro veicoli spaziali voleranno in una formazione distribuita diffusa in tutto il mondo, operando in sincronia per produrre immagini polarizzate dell'intero sistema solare interno ogni pochi minuti. Ciascuno dei quattro veicoli spaziali PUNCH trasporta una telecamera specializzata per catturare deboli barlumi di luce solare riflessa dagli elettroni liberi nello spazio interplanetario.
Una navicella trasporta un Narrow Field Imager che cattura la corona esterna stessa, e gli altri sono dotati di Wide Field Imager (WFI) sviluppati da SwRI. I deflettori scuri consentono alle WFI di fotografare effetti meteorologici spaziali che sono oltre mille volte più deboli della Via Lattea, nonostante voli alla luce diretta del sole.
"Fotografare il cielo in luce polarizzata è la salsa segreta della missione, " DeForest ha detto. "Quando la luce del sole rimbalza sugli elettroni, diventa polarizzato. Quell'effetto di polarizzazione ci permette di misurare come le caratteristiche del vento solare si muovono ed evolvono in tre dimensioni, instead of just a 2-D image plane. PUNCH is the first mission with the sensitivity and polarization capability to routinely track solar wind features in 3-D."
"The Explorers Program seeks innovative ideas for small, cost-constrained missions that can help unravel the mysteries of the universe, " said Dr. Paul Hertz, director of NASA's Astrophysics Division. "PUNCH absolutely meets the standard to solve mysteries about the Sun's corona, the Earth's atmosphere and magnetosphere, and the solar wind."
