Solar Orbiter orbiterà intorno alla nostra stella più vicina, il Sole, osservandolo da vicino. Ci vorranno le prime immagini dirette dei suoi poli, studiando anche l'eliosfera interna, la regione simile a una bolla intorno al sole creata dal flusso di energia, particelle cariche rilasciate dal vento solare.

Al suo più vicino, Solar Orbiter arriverà a circa 42 milioni di km dal sole:più vicino del pianeta bruciato Mercurio, poco più di un quarto della distanza media tra la Terra e il Sole, e più vicino di qualsiasi veicolo spaziale europeo nella storia.

Per farlo entrare in questa orbita unica al centro del sistema solare, avvicinarsi ai poli del sole invece di orbitare su un piano "piatto", come i pianeti, squadre al controllo missione a Darmstadt, Germania, hanno pianificato un percorso intricato.

Solar Orbiter dovrebbe essere lanciato da Cape Canaveral, Florida, su un razzo Atlas V 411 fornito dalla NASA all'inizio di febbraio. Una volta separato dal veicolo di lancio, avviene una sequenza di attivazione automatica di 22 minuti, dopodiché il team di controllo prende le redini della fase di lancio e orbita anticipata (LEOP).

Questi primi momenti nella vita di una missione sono critici. È ora che la navicella spaziale si sveglia, estende i suoi pannelli solari e le squadre a terra ne controllano la salute dopo i rigori del lancio.

Gli elementi degli strumenti scientifici di Solar Orbiter si trovano lungo un'asta di 4,4 metri, " che li tiene lontani dal corpo principale del veicolo spaziale e da qualsiasi potenziale interferenza. Questo boom dovrebbe essere dispiegato prima che vengano sparati alcuni propulsori chimici, che possono contaminare gli strumenti durante le manovre.

Una volta che i sistemi e gli strumenti di Solar Orbiter sono operativi, entra nella "fase di crociera, " che durerà fino a novembre 2021. In questo periodo, effettuerà due manovre assistite dalla gravità intorno a Venere e una intorno alla Terra per alterare la traiettoria della navicella spaziale, guidandolo verso le regioni più interne del sistema solare.

Il primo passaggio solare ravvicinato avverrà alla fine di marzo 2022 a circa un terzo della distanza tra la Terra e il sole. A questo punto, la navicella si troverà in un'orbita ellittica che inizialmente impiega 180 giorni per essere completata, facendo un avvicinamento ravvicinato del sole ogni sei mesi.

Un'orbita con vista

Il percorso di Solar Orbiter lo vedrà viaggiare fuori dal "piano dell'eclittica". invece di orbitare sullo stesso piano piatto attorno al sole dei pianeti, lune e corpi minori del sistema solare, 'salto' dall'equatore solare, offrendo viste delle regioni polari del sole mai viste prima.

Per fare questo, Solar Orbiter non viaggerà in un'orbita "fissa". Anziché, la navicella seguirà un percorso ellittico in continua evoluzione che sarà continuamente inclinato e schiacciato, costeggiandolo sempre più in alto e più vicino ai poli del sole.

Come tale, l'orbita del veicolo spaziale è stata scelta per essere "in risonanza" con Venere, il che significa che tornerà nelle vicinanze del pianeta ogni poche orbite e potrà nuovamente utilizzare la gravità del pianeta per alterare o inclinare la sua orbita.

Mentre Solar Orbiter inizialmente orbita sullo stesso piano "piatto" dei pianeti del sistema solare, ogni incontro con Venere aumenterà la sua inclinazione. Ciò significa che ogni volta che Solar Orbiter incontra il sole, lo guarderà da una prospettiva diversa.

Entro la fine del 2021, la navicella raggiungerà la sua prima orbita nominale per la scienza, che dovrebbe durare quattro anni. Durante questo periodo, Solar Orbiter raggiungerà i 17° gradi di inclinazione, permettendo al veicolo spaziale di catturare immagini ad alta risoluzione dei poli del sole, per la prima volta.

Durante la sua fase di missione estesa proposta, Solar Orbiter si solleverebbe in un'orbita con un'inclinazione ancora maggiore. A 33° sopra l'equatore solare, le regioni polari sarebbero ancora più visibili.

I dati raccolti da Solar Orbiter verranno archiviati sulla navicella spaziale, poi irradiato (o, 'downlinked') alla Terra durante finestre di comunicazione di otto ore, tramite la stazione di terra Malargüe di 35 m in Argentina.

Altre stazioni Estrack come New Norcia in Australia e Cebreros in Spagna fungeranno da backup.

Gestire il caldo

Per sopravvivere avvicinandosi così tanto alla nostra stella, sperimentando una temperatura massima di 520 gradi Celsius e ricevendo una raffica di radiazioni intense, Il corpo principale e gli strumenti vitali di Solar Orbiter saranno protetti da uno scudo termico in titanio che sarà sempre rivolto verso il sole.

Anche i pannelli solari della navicella spaziale, progettato per assorbire energia dal sole, dovrà essere protetto. Mentre Solar Orbiter si avvicina alla gigantesca sfera di calore e radiazioni, i suoi pannelli, che sporgono da entrambi i lati dell'astronave, portandolo a 18,9 m di diametro, dovrà inclinarsi lontano dal sole, limitando la quantità di luce che assorbono per garantire che non si surriscaldino.