Centinaia di milioni di persone saranno testimoni dell'eclissi solare totale della prossima settimana in tutto il Nord America, e i fisici solari di tutto il mondo si stanno radunando per unirsi a loro. Le eclissi offrono un breve scorcio dell'atmosfera spettrale che circonda il sole, la corona solare, normalmente tenuta invisibile dal chiarore del sole. Ma la corona sarà presto aperta a studi più approfonditi:oggi in Belgio l'ESA ha presentato la coppia di veicoli spaziali che compongono la sua nuova missione Proba-3, pianificata per produrre eventi di eclissi solare orbitale su richiesta.
La navicella spaziale Occulter di Proba-3 volerà a circa 150 metri di distanza dalla seconda navicella spaziale Coronagraph, mostrata oggi ai media presso la struttura Redwire Space a Kruibeke, in Belgio, dove sono sottoposti a test pre-volo. La coppia si allineerà con il sole in modo così preciso che l'Occultore proietterà un'ombra sulla faccia del Coronagrafo, oscurando il sole per rivelare la corona.
"I due veicoli spaziali agiranno come se fossero un unico enorme strumento lungo 150 metri", spiega Dietmar Pilz, Direttore della Tecnologia, Ingegneria e Qualità dell'ESA. "Raggiungere questo obiettivo sarà tuttavia estremamente impegnativo dal punto di vista tecnico, perché basta un minimo disallineamento e non funzionerà. Il processo di sviluppo è stato altrettanto lungo, intrapreso da un consorzio di piccoli Stati membri dell'ESA guidati da Spagna e Belgio, quindi sono molto lieto di vedere Proba-3 qui oggi, in preparazione per il lancio."
L’idea di fondo non è nuova:una capsula cilindrica Apollo tentò di fare lo stesso per una navicella spaziale sovietica Soyuz durante il progetto Apollo-Soyuz Test nel 1975. Ma lo scopo di Proba-3 è quello di produrre queste eclissi artificiali regolarmente attraverso precisi voli in formazione, per un massimo di sei ore alla volta per un'orbita di 19 ore e 36 minuti.
Le eclissi solari si verificano a causa di una straordinaria coincidenza cosmica:il Sole è 400 volte più grande della Luna terrestre, ma è anche esattamente 400 volte più lontano. Ciò significa che quando i due corpi sono allineati esattamente nello spazio, la luna copre la faccia infuocata del sole, rivelando la corona solare, che si estende per milioni di chilometri dalla nostra stella madre.
Regione raramente vista del nostro sistema solare
Questa regione del nostro sistema solare raramente osservata è interessante sia dal punto di vista scientifico che pratico:un milione di gradi più calda della superficie del sole sottostante, la corona dà origine al vento solare e alla meteorologia spaziale, insieme a violente espulsioni note come "massa coronale". espulsioni" che determinano la meteorologia spaziale e le tempeste solari, con un potenziale impatto sia sui satelliti in orbita che sulle reti elettriche e di comunicazione terrestri.
Per vedere meglio la corona, telescopi specializzati a terra e in orbita chiamati "coronografi" possono incorporare "dischi occultanti", scudi accuratamente progettati per coprire il sole nel loro campo visivo, imitando un'eclissi solare. Ma la loro efficacia è limitata da un fenomeno chiamato “diffrazione”, in cui la luce diffusa si riversa sui bordi dei coronografi. Il modo per ridurre al minimo questo effetto è spostare il disco occultante molto più lontano dal coronografo di osservazione, ma i limiti pratici alle dimensioni del veicolo spaziale hanno reso questa soluzione poco pratica per lo spazio.
Fino ad ora, ovviamente. Facendo volare i due veicoli spaziali in formazione precisa con precisione millimetrica, il principale strumento ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the sun) di Proba-3 fornirà dati come se fosse a bordo di un singolo veicolo spaziale rigido, aprendosi una regione di studio precedentemente sfuggente tra 3 e 1,1 raggi solari dal sole.
Questa precisione sarà ottenuta combinando una suite di tecnologie di posizionamento progressivamente più precise:navigazione satellitare; collegamenti intersatellitari basati sulla radio, telecamere a luce visibile che puntano sui LED e infine un raggio laser riflesso tra i veicoli spaziali. Il secondo strumento di Proba-3 è un radiometro che misura la produzione totale di energia del sole, importante per la modellizzazione climatica.
Il volo in formazione avverrà in modo completamente autonomo, verso la sommità di ciascuna orbita di 60.000 km di altitudine, dove le perturbazioni gravitazionali, atmosferiche e magnetiche sono ridotte al minimo. Il resto del tempo la coppia trascorrerà il resto della loro orbita in una deriva passiva e sicura.
Come per tutte le missioni dimostrative tecnologiche della famiglia Proba dell'ESA, la prova del successo sta nella qualità dei dati scientifici prodotti.
Ottenere con successo un volo in formazione precisa consentirebbe un’era completamente nuova per la scienza e le applicazioni. Si potrebbero effettuare missioni molto più grandi di qualsiasi singolo veicolo spaziale, come giganteschi array di interferometria ottica e radio in orbita, mentre rendezvous orbitali precisi renderebbero fattibile la manutenzione dei satelliti in orbita, prolungando la durata delle infrastrutture spaziali.
Nel frattempo i membri del team scientifico di Proba-3 stanno approfittando dell'eclissi solare totale del Nord America per testare l'hardware progettato per la missione:ruote portafiltri polarizzanti utilizzate in ASPIICS, nonché una tecnologia LED alternativa.
Fornito dall'Agenzia spaziale europea
