Uno strumento costruito dall'Impero studierà il campo magnetico del sole a bordo della navicella Solar Orbiter dopo il suo lancio all'inizio del 2020.

orbita solare, una missione dell'Agenzia spaziale europea (ESA), studierà il sole con dettagli senza precedenti da soli 50 milioni di chilometri di distanza, all'interno dell'orbita di Mercurio. Il lancio del veicolo spaziale è previsto per febbraio 2020 con una suite di dieci strumenti, uno dei quali è costruito e guidato da scienziati imperiali.

Il professor Tim Horbury è il ricercatore principale per lo strumento magnetometro (MAG) e Helen O"Brien è l'ingegnere capo. Entrambi provengono dal Dipartimento di Fisica dell'Imperial, che ospita diversi membri del team MAG, che ha anche membri provenienti da tutta Europa e dagli Stati Uniti.

Dopo mesi di test approfonditi per assicurarsi che il veicolo spaziale e gli strumenti siano pronti per il volo, il team attende ora il lancio da Cape Canaveral della NASA in Florida.

Il professor Horbury ha dichiarato:"Dopo tutti questi anni di lavoro su Solar Orbiter, è così eccitante essere a soli cinque mesi dal lancio. Dovremmo iniziare a recuperare le misurazioni molto rapidamente dallo strumento; Non smetterò di preoccuparmi finché non daremo un'occhiata ai dati reali in volo, ma questo è un passo davvero importante lungo la strada.

"Solar Orbiter farà tantissima scienza per aiutarci a capire come funziona il sole e come influenza tutte le nostre vite, e c'è una comunità di scienziati, all'Imperial, altrove nel Regno Unito, e in tutto il mondo, che non vedono l'ora di mettere le mani sulle nostre misurazioni."

Misurare il sole

Lo strumento MAG misurerà il campo magnetico del sole nello spazio interplanetario. Questo campo viene generato sotto la superficie della stella mentre ruota in modo simile a quello della Terra, ma è molto più mutevole.

Il campo magnetico del sole viene trasportato nello spazio interplanetario da un flusso di particelle chiamato vento solare. Quando questo campo magnetico arriva vicino alla Terra, può interagire con il nostro per produrre il tempo spaziale, che possono disturbare le reti elettriche e influenzare i satelliti. Solar Orbiter studierà la scienza dietro questi importanti eventi.

Alla sua superficie, il campo magnetico del sole è circa il doppio di quello terrestre, ma nello spazio profondo è decine di migliaia di volte più piccolo, quindi MAG deve essere incredibilmente sensibile. Questo significa anche il veicolo spaziale stesso, e tutti gli altri suoi strumenti, non devono produrre essi stessi campi magnetici significativi per non interferire con il campo magnetico interplanetario.

Test rigorosi

L'intera navicella spaziale Solar Orbiter, con tutti i suoi strumenti a bordo, è stato sottoposto a una rigorosa serie di test sul campo magnetico quest'estate, dimostrando che è magneticamente "pulito" abbastanza da consentire a MAG di svolgere il proprio lavoro una volta in orbita.

La navicella spaziale è stata collocata in una struttura unica in una foresta a sud di Monaco per evitare interferenze con i campi magnetici generati dall'uomo.

La struttura è costituita interamente da materiali non magnetici come il legno e contiene dodici bobine di 15 metri, grandi quasi quanto l'edificio, che creano un ambiente magnetico coerente che annulla il campo magnetico terrestre, simulando le condizioni dello spazio esterno.

Il test ha prima caratterizzato il comportamento magnetico del veicolo spaziale non alimentato, per assicurarsi che il campo magnetico di Solar Orbiter sia sufficientemente basso da consentire allo strumento MAG di funzionare alla sua gamma più sensibile.

I test successivi hanno utilizzato la corrente elettrica per alimentare il veicolo spaziale e misurare le possibili variazioni nel campo magnetico del veicolo spaziale durante operazioni specifiche, ad esempio con correnti extra generate dai motori o da elementi mobili compresi i filtri ottici intercambiabili utilizzati dalle telecamere di bordo per riprendere le immagini del sole.

Enorme mole di lavoro

L'analisi dei test magnetici indica che i requisiti della missione erano ampiamente entro i limiti della struttura di test. Dopo il lancio, nell'ambiente ancora più tranquillo dello spazio, ulteriori misurazioni completeranno i risultati di questi test per caratterizzare completamente le proprietà magnetiche del veicolo spaziale.

Il professor Horbury ha aggiunto:"È fondamentale che il nostro strumento possa misurare i minuscoli campi magnetici nello spazio, quindi è stato un enorme sollievo poter finalmente vedere le misurazioni che confermano che il campo magnetico del veicolo spaziale è bello e piccolo.

"Siamo grati all'enorme mole di lavoro che è stato svolto da tutti all'Agenzia spaziale europea, Airbus, e tutti i team di strumenti per renderlo possibile".