Il carico utile di EVE viene caricato su un carrello per il trasporto al White Sands Missile Range. Credito:NASA
È meglio non guardare direttamente il sole a meno che tu non sia uno degli strumenti di osservazione del sole della NASA. E anche allora, così facendo causerai dei danni. L'esposizione al sole degrada i sensori di luce di ogni tipo, dalle retine dell'occhio umano agli strumenti a bordo del satellite Solar Dynamics Observatory della NASA, o SDO. Fortunatamente, con calibrazioni periodiche, quest'ultimo può continuare a trasmettere dati di alta qualità ai ricercatori sulla Terra.
Esperimento di variabilità ultravioletta estrema di SDO, o EVA, utilizza razzi sonda per la calibrazione. Durante i voli di circa 15 minuti, questi razzi suborbitali trasportano un duplicato dello strumento EVE a circa 180 miglia sopra la Terra, dove registra le misurazioni per mantenere in sintonia il suo strumento gemello a bordo di SDO. Tom Woods, un fisico solare presso il Laboratorio di fisica dell'atmosfera e dello spazio presso l'Università del Colorado Boulder, è il principale investigatore dello strumento EVE.
La finestra di lancio di 30 minuti per il prossimo volo di calibrazione EVE si apre alle 11:25 MT del 9 settembre, 2021, al White Sands Missile Range nel New Mexico.
EVE è uno strumento spaziale che misura la luce ultravioletta estrema del sole e l'omonimo per la missione del razzo sonda EVE. L'attività del sole provoca enormi variazioni nelle emissioni di questa potente radiazione, invisibile ai nostri occhi e assorbito dall'atmosfera terrestre prima di raggiungere il suolo.
brillamenti solari, Per esempio, liberare enormi quantità di luce ultravioletta estrema. EVE consente ai ricercatori di tenere sotto controllo il sole quasi in tempo reale. Ci vuole meno di un secondo perché i dati SDO raggiungano la Terra e altri 15 minuti perché i dati vengano elaborati in un modulo utilizzabile.
Un'illustrazione della navicella spaziale SDO con lo strumento EVE evidenziato. Credito:NASA/SDO
Questa velocità è importante perché gli impatti di questa variazione a volte possono essere avvertiti sulla Terra. Le esplosioni di luce ultravioletta estrema possono disturbare l'atmosfera terrestre e, di conseguenza, i segnali GPS o radio che lo attraversano. "Parte della nostra scienza è fornire queste misurazioni agli operatori di meteorologia spaziale che si preoccupano di come i nostri sistemi di comunicazione e navigazione potrebbero essere interrotti a causa di un brillamento solare, " ha detto il bosco.
Ma la radiazione solare e la durezza dello spazio degradano i sensori di EVE nel tempo. Così, Il team di Woods e la NASA inviano razzi sonda, dal termine nautico "suono, " che significa misurare nello spazio per ricalibrare EVE e mantenere i dati accurati.
A bordo del razzo sonda, la copia dello strumento EVE misura la luce ultravioletta estrema prima di essere paracadutata sulla Terra per il riutilizzo. Lo strumento deve essere nello spazio per registrare queste misurazioni perché l'atmosfera assorbe la maggior parte della luce ultravioletta.
Oltre alle sue brevi e occasionali incursioni nello spazio, lo strumento duplicato trascorre il suo tempo sulla Terra, protetto dal duro ambiente spaziale e alla portata degli scienziati per le messe a punto. Confrontando le misurazioni di questo strumento EVE con quelle del suo gemello su SDO, i ricercatori possono correggere qualsiasi degrado sulla versione satellitare. Le informazioni verranno utilizzate anche per convalidare la calibrazione di dieci strumenti a bordo di altri veicoli spaziali.
Le immagini mostrano il sole visto da un altro strumento SDO, AIA, nella luce 304 Angstrom nel 2021 prima della correzione del degrado (a sinistra) e con le correzioni da una calibrazione di un razzo sonda (a destra). Credito:NASA/SDO
Dopo il lancio di SDO nel 2010, Woods e il suo team miravano a ricalibrare lo strumento ogni sei mesi circa. Ora, sparano circa una volta ogni due anni perché il tasso di degrado rallenta nel tempo. Però, la pandemia di coronavirus ha ritardato l'ultimo lancio, quindi ora hanno superato i tre anni. "Siamo ansiosi di lanciare questo e vedere come sta andando tutto bene, " disse Woods. Una volta che avranno i nuovi numeri, rieseguiranno i dati degli ultimi anni per garantire le misurazioni più accurate possibili.
Tra i lanci di razzi sonori, il team EVE utilizza anche misurazioni di calibrazione settimanali dallo stesso strumento EVE di SDO. Ma, Woods ha detto, quelle calibrazioni non sono così informative. "Non ti dà una misura diretta del degrado, " ha detto. "L'unico modo per inchiodare davvero quel degrado è fare questo tipo di calibrazione incrociata".
L'EVE terrestre si sta preparando per il suo decimo viaggio nello spazio in 15 anni (ha iniziato a volare prima del lancio di SDO), e nuove domande stanno emergendo. "Quante volte puoi lanciarlo prima che qualcosa si rompa?" Woods ha detto. "La vibrazione del lancio è difficile, anche l'atterraggio è duro."
La tecnologia esatta all'interno di EVE non è più disponibile, essendo stato sostituito da versioni più recenti, ma Woods e il suo team stanno costruendo un sostituto nel caso qualcosa si rompesse nei prossimi anni. "Sta invecchiando, " ha detto. "Non so quante altre missioni può sopravvivere, ma finora - bussate al legno - ha resistito già da tanti anni." Durante quel periodo, ci ha permesso di vedere il nostro sole come mai prima d'ora. Woods spera che continuerà a far luce sull'attività del sole negli anni a venire.
