Le sonde della NASA studieranno il "meteo spaziale" potenzialmente pericoloso

Mercoledì SpaceX ha lanciato due satelliti per la NASA che studieranno il modo in cui il vento solare, caricato elettricamente, interagisce con il campo magnetico terrestre, creando un "clima spaziale" in continuo cambiamento e talvolta pericoloso, che influisce sui satelliti, sulle reti elettriche e su altri sistemi critici.

I satelliti TRACERS identici opereranno nella magnetosfera, "la regione attorno alla Terra dominata dal campo magnetico del pianeta, che ci protegge dalle radiazioni stellari e da tutto ciò che accade nello spazio", ha affermato Joseph Westlake, direttore della divisione di fisica solare della NASA.

"Ciò che impareremo da TRACERS è fondamentale per comprendere e, in ultima analisi, prevedere l'impatto dell'energia del nostro sole sulla Terra e sulle nostre risorse spaziali e terrestri, che si tratti di GPS o segnali di comunicazione, reti elettriche, risorse spaziali e dei nostri astronauti che lavorano nello spazio.

"Ci aiuterà a mantenere sicuro il nostro stile di vita qui sulla Terra."

Insieme a TRACERS, a bordo di un razzo SpaceX Falcon 9, sono partiti per lo spazio anche altri cinque piccoli satelliti, tra cui uno che utilizzerà un nuovo terminale "polilingue" per comunicare con numerosi altri satelliti e sonde spaziali che utilizzano protocolli diversi.

Un altro raccoglierà dati su quanta energia solare la Terra assorbe e riemette nello spazio, nota come "bilancio di radiazione", e un altro si concentrerà su come gli "elettroni killer" ad alta energia vengono espulsi dalle fasce di radiazione di Van Allen per poi riversarsi nell'atmosfera.

A bordo c'erano altri due piccoli satelliti, tra cui un "cubesat" sperimentale che testerà la tecnologia di comunicazione 5G ad alta velocità nello spazio e un altro costruito da un'azienda australiana che trasporta cinque piccoli satelliti per testare la tecnologia di gestione del traffico aereo basata sullo spazio, che potrebbe fornire tracciamento degli aeromobili e comunicazioni in qualsiasi parte del mondo.

La missione è iniziata alle 14:13 EDT, quando un razzo Falcon 9 di SpaceX si è attivato ruggendo dal complesso di lancio 4E della Vandenberg Space Force Base, sulla costa californiana. Il lancio è avvenuto con un giorno di ritardo a causa di un'interruzione di corrente nella regione, martedì, che ha interrotto le comunicazioni aeree sull'Oceano Pacifico, vicino a Vandenberg.

La seconda volta, il conto alla rovescia è proseguito senza intoppi fino allo zero e, dopo aver spinto lo stadio superiore e i carichi utili fuori dall'atmosfera inferiore, il primo stadio si è staccato, ha invertito la rotta ed è tornato indietro per atterrare vicino alla rampa di lancio.

Pochi secondi dopo, il motore dello stadio superiore si è spento per riportare il veicolo nell'orbita preliminare pianificata. I due satelliti che costituivano il carico utile primario di TRACERS sono stati dispiegati circa un'ora e mezza dopo il lancio.

Due degli altri piccoli satelliti sarebbero dovuti essere rilasciati prima, in un'orbita leggermente diversa, mentre gli altri avrebbero seguito TRACERS qualche minuto dopo.

TRACERS è l'acronimo di Tandem Reconnection and Cusp Electrodynamics Reconnaissance Satellites. I due satelliti spaziali, costruiti da Boeing, voleranno in tandem sulla stessa orbita, a intervalli di 10 secondi-2 minuti, aiutando i ricercatori a misurare con precisione i rapidi cambiamenti che indicano come il vento solare si "accoppia" con il campo magnetico terrestre.

"Quindi il Sole è una palla di plasma ardente e mentre brucia, emette un gas di scarico che chiamiamo vento solare, un plasma che fluisce costantemente dal Sole verso la Terra", ha affermato David Miles, ricercatore principale presso l'Università dell'Iowa.

"E a volte, il campo magnetico della Terra lo contrasta sostanzialmente nello stesso modo in cui, se hai una roccia in un ruscello, l'acqua le scorre intorno. Ma altre volte, questi due sistemi si accoppiano e si riversano massa, energia e quantità di moto nel sistema Terra."

Questo accoppiamento determina spettacolari spettacoli di aurore boreali , "ma determina anche alcuni degli aspetti negativi che vogliamo... comprendere e mitigare, come le correnti elettriche non pianificate nelle nostre reti elettriche che possono potenzialmente causare un invecchiamento accelerato delle condutture elettriche, l'interruzione del GPS e cose del genere."

"Quindi, quello che stiamo cercando di capire è come l'accoppiamento tra questi sistemi cambia nello spazio e nel tempo", ha affermato Miles.

Gli obiettivi degli altri satelliti lanciati mercoledì spaziano dalla scienza di base allo sviluppo tecnologico. Il Terminale Sperimentale Polilingue, o PExT, testerà apparecchiature in grado di inviare e ricevere dati da diversi satelliti governativi e commerciali attraverso diversi protocolli di comunicazione.

L'obiettivo è semplificare le comunicazioni da e verso un'ampia gamma di satelliti e sonde spaziali per migliorare l'efficienza e ridurre i costi.

Un altro satellite, denominato Athena-EPIC, continuerà le misurazioni in corso del bilancio delle radiazioni terrestri, ovvero l'equilibrio tra l'energia solare che penetra nell'ambiente terrestre e quella irradiata nello spazio.

Utilizzando pezzi di ricambio provenienti da missioni precedenti, Athena-EPIC testerà innovativi componenti satellitari simili ai LEGO, pensati per abbassare i costi e ridurre al contempo le dimensioni dei satelliti.

Il satellite Relativistic Atmospheric Loss, o REAL, un altro piccolo satellite cubico, studierà come gli elettroni nelle fasce di radiazione di Van Allen vengano spostati dalla loro posizione, rappresentando una minaccia per i satelliti e altri sistemi. Robyn Millan della Dartmouth University è la ricercatrice principale.

"Le fasce di radiazione sono una regione che circonda la Terra, ricca di particelle cariche ad alta energia che viaggiano a velocità prossime a quella della luce", ha spiegato. "Queste vengono talvolta chiamate elettroni killer perché rappresentano un pericolo per i nostri satelliti spaziali. Inoltre, piovono sulla nostra atmosfera, dove possono contribuire alla distruzione dell'ozono."

Il CubeSat REAL pesa meno di 4,5 kg e misura solo 30 cm di lunghezza. Nonostante le sue dimensioni ridotte, "è dotato di un potente sensore di particelle che per la prima volta effettuerà misurazioni rapidissime di questi elettroni mentre entrano nella nostra atmosfera, e questo è davvero fondamentale per capire cosa li disperde".

Ciò che rende REAL unico, ha affermato, sono le dimensioni ridotte del sensore, che consentono di trasportarlo su un cubesat, il che "potrebbe rendere possibili missioni future, in particolare quelle che richiedono costellazioni di satelliti".