Un occulter esterno di 90 cm di diametro si estende (post-lancio) dal Leading CubeSat verso il sole, con conseguente eclissi artificiale che cade sulla strumentazione Trailing CubeSat antisole, con una distanza di 100 m. La coppia di CubeSat volerà in formazione mantenendo il posizionamento tramite un sistema di propulsione ionica per tutta la durata della missione di 5 anni. Unicamente, il Leading CubeSat funge da occultatore, così come, strumentazione abitativa per osservazioni solari di campi magnetici coronali. Credito:Dr Eamon Scullion Northumbria University Newcastle upon Tyne
Prende il nome da una dea celtica del sole, SULIS è una missione scientifica solare guidata dal Regno Unito, progettato per rispondere a domande fondamentali sulla fisica delle tempeste solari. La missione consiste in un gruppo di piccoli satelliti e monitorerà attentamente le tempeste solari utilizzando la tecnologia all'avanguardia del Regno Unito, oltre a dimostrare nuove tecnologie nello spazio. Capo ricercatore del progetto, Dott. Eamon Scullion della Northumbria University, rivelerà i piani per la missione mercoledì, 3 luglio al National Astronomy Meeting della Royal Astronomical Society a Lancaster.
Una volta finanziato, la missione studierà la natura delle eruzioni solari, e tracciano enormi nubi magnetiche di gas carico mentre viaggiano ad alta velocità in rotta di collisione con la Terra.
"SULIS applicherà il telerilevamento ad alta definizione in 3-D per aiutare gli scienziati spaziali a capire finalmente di cosa sono fatte queste nuvole magnetiche di gas carico, quanta materia contengono, cosa causa la loro eruzione, quanto velocemente viaggiano e, più importante, quanto potrebbero essere dannosi per la Terra" spiega Scullion.
Le tempeste solari si verificano quando il Sole rilascia enormi esplosioni di energia come brillamenti solari, lanciando enormi nubi magnetiche di gas carico, note come espulsioni di massa coronale. È l'interazione di queste particelle cariche con l'atmosfera terrestre che si traduce in aurora, ma le tempeste solari possono anche avere un impatto più significativo sulla Terra, causando interruzioni globali del telefono cellulare o del GPS, blackout radiofonici, e guasti satellitari.
Il campo magnetico coronale è una delle proprietà fisiche più importanti dell'atmosfera solare e tuttavia è una delle meno esplorate. SULIS includerà per la prima volta strumenti per misurare direttamente il campo magnetico della corona solare, con tre coppie di coronografi che volano in formazione in orbita attorno al Sole. La prima coppia verrà messa in orbita terrestre, con le altre due coppie da posizionare davanti, e dietro, Terra nella sua orbita per una durata della missione di 10 anni.
Tre coppie di coronografi che volano in formazione costituiscono la missione SULIS. Con tre punti di vista, SULIS ricostruirà le proprietà 3D delle espulsioni di massa coronale dal Sole che causano impatti meteorologici spaziali sulla Terra. Credito:Dr Eamon Scullion Northumbria University Newcastle upon Tyne.
Le condizioni meteorologiche avverse dello spazio sono incluse nel registro nazionale dei rischi del Regno Unito, significa dipartimenti governativi inclusi militari, energia, aviazione civile, e il trasporto deve pianificare questo rischio. "Le tempeste solari sono inevitabili" dice Scullion, "ma con SULIS impareremo a conoscere i loro elementi di base per prevedere in modo più accurato quando arriverà il prossimo 'grande'. Avere avvisi avanzati ci consentirà di adottare misure per ridurre al minimo l'impatto".
Il 2 luglio 2019, Il co-investigatore di SULIS Dr. Huw Morgan, farà parte di un team di scienziati solari della Aberystwyth University in visita in Cile per osservare l'eclissi solare totale. L'eclissi fornisce le condizioni ideali per testare un imager iperspettrale compatto all'avanguardia, che dovrebbe essere incorporato nella missione SULIS su una delle coppie di satelliti. Il dottor Morgan dice, "Il consorzio SULIS sta ora aspettando l'esito del ciclo di osservazione dell'eclissi con grandi aspettative per spettacolari immagini HD della corona solare".
SULIS non è solo progettato per essere una missione scientifica spaziale, ma anche per dimostrare la tecnologia per l'allineamento di precisione di piccoli satelliti che volano in formazione, e comunicazioni future.
Le manovre di precisione nel volo in formazione sono una sfida per le costellazioni di satelliti ed è fondamentale per mantenere un coronografo funzionante nello spazio. Il coronografo è essenzialmente un'eclissi artificiale creata da un satellite in coppia che eclissa il Sole rispetto alla vista dell'altro satellite. Questa eclisse è necessaria per bloccare la luce brillante della superficie del Sole per rilevare e misurare le proprietà della debole luce proveniente solo dalla corona. SULIS studierà la natura del campo magnetico nella corona attraverso l'ispezione di sottili cambiamenti nelle proprietà della luce coronale stessa.
Le comunicazioni ottiche laser (le cosiddette Li-Fi in contrapposizione al Wi-Fi) hanno il potenziale per rivoluzionare il trasferimento dei dati da satellite a satellite e da satellite a terra. Un aspetto chiave della missione SULIS sarà la dimostrazione della tecnologia Li-Fi nello spazio. Credito:Dr Eamon Scullion Northumbria University Newcastle upon Tyne
La missione dimostrerà anche l'uso del trasferimento di potenza laser nello spazio e le comunicazioni laser in Low Earth Orbits (cioè sia per le comunicazioni inter-satellite che per le comunicazioni da satellite a Terra). Ciò è essenziale per i piccoli satelliti con strumenti in grado di registrare grandi quantità di dati, che richiedono metodi più efficienti per archiviare grandi volumi di dati a livello locale, o meccanismi per spostare i dati dai satelliti in modo estremamente rapido per evitare problemi hardware e di telemetria dei dati.
Nella missione SULIS, uno dei satelliti della coppia formazione-volo sarà oscurato dall'altro, il che significa che il satellite parzialmente eclissato richiederà un po' di energia aggiuntiva. Ciò avverrà attraverso uno scambio di potenza laser con il satellite che è esposto alla luce solare permanente per svolgere tutte le sue funzioni.
La capacità di trasferire energia a satelliti altrimenti "morti" potrebbe essere molto utile per future missioni di cluster di piccoli satelliti, aumentando la loro longevità, e aiutando a gestire il problema sempre crescente dei detriti spaziali.
"Siamo entusiasti di sviluppare una missione per espandere il ruolo del Regno Unito nella fisica solare", afferma Scullion. "La missione SULIS integra le missioni meteorologiche spaziali operative esistenti e proposte dalla Nasa e dall'Esa e contribuirà a spianare la strada a futuri strumenti meteorologici spaziali".
