La NASA ha selezionato cinque proposte per le future missioni spaziali, incentrate soprattutto sull’approfondimento delle dinamiche del Sole e dell’ambiente spaziale in costante cambiamento. Le missioni, si spera, miglioreranno la comprensione dell’universo e offriranno informazioni fondamentali per mettere a punto strumenti in grado di proteggere al meglio gli astronauti, i satelliti e i segnali di comunicazione, come il GPS, nello spazio. Ciascuna di queste proposte riceverà un finanziamento di 1,25 milioni di dollari per condurre uno studio di nove mesi; dopo tale periodo, la NASA ne sceglierà fino a due.
La NASA stanzierà risorse importanti da investire nella branca dell’eliofisica, ossia lo studio del Sole e delle sua dinamiche
“Siamo costantemente alla ricerca di missioni che utilizzino tecnologie all’avanguardia e nuovi approcci per spingerci oltre i confini della scienza attuale“, ha affermato Thomas Zurbuchen, amministratore per la Direzione delle missioni scientifiche della NASA a Washington. “Ognuna di queste proposte offre la possibilità di osservare qualcosa che non abbiamo mai visto prima e di fornire prospettive senza precedenti in aree chiave di ricerca, per favorire l’esplorazione dell’universo in cui viviamo“. Il programma eliofisico della NASA infatti scandaglia i meandri del gigantesco sistema di energia, particelle e campi magnetici che riempie lo spazio interplanetario, che cambia costantemente in base all’attività del Sole e alla sua interazione con lo spazio e l’atmosfera attorno alla Terra.
“Che si tratti di osservare la fisica della nostra stella, studiare l’aurora o osservare come i campi magnetici si muovono nello spazio, la comunità eliofisica cerca di esplorare il sistema spaziale intorno a noi da una varietà di punti di vista“, ha affermato Nicky Fox, direttore della Heliophysics Division del Science Mission Directorate della NASA. Ognuna di queste nuove proposte cerca di aggiungere un nuovo pezzo al puzzle, per permetterci di comprendere un sistema ampio come lo è quello intorno al Sole. Le proposte sono state selezionate in base al potenziale valore scientifico e alla fattibilità dei piani di sviluppo e il costo per la missione scelta sarà limitato a 250 milioni di dollari, finanziati dal programma Heliophysics Explorers della NASA. Ecco le proposte selezionate finora.
Cinque proposte epocali, che potrebbero rivoluzionare la nostra conoscenza del Sole
Solar-Terrestrial Observer for the Response of the Magnetosphere (STORM): il programma fornirebbe la prima visione globale in assoluto del nostro vasto sistema meteorologico spaziale, in cui il flusso costante di particelle provenienti dal Sole, noto come vento solare, interagisce con il campo magnetico terrestre, ossia la magnetosfera. STORM traccia il modo in cui l’energia fluisce dentro e attraverso lo spazio vicino alla Terra, affrontando alcune delle questioni più urgenti inerenti la scienza magnetosferica. Il programma sarà guidato da David Sibeck presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland.
HelioSwarm osserverebbe invece il vento solare su un’ampia gamma di scale per determinare i processi fondamentali della fisica spaziale che portano l’energia dal movimento su larga scala fino a scale più strette di movimento delle particelle all’interno del plasma che riempie lo spazio. Utilizzando uno sciame di nove navicelle SmallSat, HelioSwarm raccoglierebbe misurazioni in grado di svelare i meccanismi che controllano i processi fisici cruciali per comprendere lo spazio circostante il nostro pianeta. HelioSwarm è guidato da Harlan Spence, dell’Università del New Hampshire, a Durham.
Multi-slit Solar Explorer (MUSE) fornirebbe osservazioni dei meccanismi che guidano una serie di processi ed eventi nell’atmosfera del Sole, la corona, compreso ciò che genera le eruzioni solari, note come brillamenti. MUSE userebbe tecniche di spettroscopia di imaging rivoluzionarie per osservare il movimento radiale ad una risoluzione dieci volte superiore a quella attuale e in maniera 100 volte più veloce, elementi chiave quando si cerca di studiare i fenomeni che guidano i processi di riscaldamento ed eruzione, che si verificano su scale temporali più brevi rispetto ai precedenti spettrografi. MUSE è guidato da Bart De Pontieu, della Lockheed Martin di Palo Alto, in California.
Auroral Reconstruction CubeSwarm (ARCS) esplorerebbe i processi che generano l’aurora boreale su scale dimensionali ancora poco studiate: alla scala intermedia tra i fenomeni locali più modesti, che ci permettono di osservare direttamente l’aurora visibile, e le dinamiche più ampie del sistema meteorologico spaziale che scorre attraverso la ionosfera e termosfera. Queste osservazioni fornirebbero informazioni sull’intero sistema magnetosferico che circonda la Terra. La missione utilizzerà un set di sensori implementando 32 CubeSats e 32 osservatori a terra. ARCS è guidato da Kristina Lynch, presso la Dartmouth University di Hannover, nel New Hampshire.
Solaris, infine, affronterebbe questioni fondamentali della fisica solare e stellare a cui è possibile rispondere solo con uno studio dei poli del Sole. Solaris osserverebbe tre rotazioni solari su ciascun polo per ottenere osservazioni di luce, campi magnetici e movimento nella superficie del Sole, la fotosfera. I ricercatori spaziali non hanno mai raccolto immagini dei poli del Sole, anche se il NASA Solar Orbiter fornirà per la prima volta immagini angolari oblique nel 2025. Una migliore conoscenza dei processi fisici visibili dal polo è necessaria per comprendere le dinamiche globali dell’intera stella, compreso il modo in cui i campi magnetici si evolvono e si muovono, portando a periodi di grande attività solare ed eruzioni circa ogni 11 anni. Solaris è guidato da Donald Hassler, presso il Southwest Research Institute di Boulder, in Colorado.
