Al lancio, mancano circa 900 giorni. Non certo imminente quindi, ma non sono molti quando si tratta di una missione spaziale. In questo caso, di una missione con più satelliti, di piccole dimensioni. Ma pur sempre quattro mini satelliti che avranno uno scopo ben preciso: studiare il vento solare, e in particolare il giovane vento solare, per la prima volta in modo continuo attraverso il vuoto, per aiutarci a capire meglio il Sole, il vento solare e i loro effetti sull’umanità. La missione si chiama Polarimeter to UNify the Corona and Heliosphere (Punch). Il lancio: aprile 2025 con un razzo vettore Falcon 9 di SpaceX.
Il vento solare e i suoi effetti
Gli scienziati del team di questa nuova missione scientifica varata dalla Nasa, perlopiù eliofisici che studiano la fisica fondamentale del Sole, indicano in Punch la missione che fornirà inedite e rivoluzionarie informazioni sulle caratteristiche ambientali e dinamiche dello spazio tra la Terra e il Sole.
Ogni secondo, oltre 300.000 tonnellate di materia lasciano il Sole e si dirigono verso lo spazio, come sottolinea il sito web della missione (punch.space.swri.edu). Questo vento solare ha un impatto su tutto il Sistema Solare, compresa la Terra. E provoca le splendide aurore boreali. Però produce anche il “maltempo spaziale” che minaccia le nostre reti elettriche, i satelliti e anche le missioni spaziali con equipaggio.
Punch, di cui si è fatto il punto al recente “Punch 3 Science Meeting” è una missione del programma Small Explorer della Nasa, in stretta collaborazione con il Southwest Research Institute, che effettuerà osservazioni globali in 3D del giovane vento solare: dall’atmosfera solare più esterna all’eliosfera interna. Le immagini che si otterranno dalla rete di quattro satelliti contribuiranno a colmare un vuoto di cui siamo a conoscenza da oltre 60 anni nella misurazione e nella comprensione di ciò che accade in questa regione dello spazio.
I due grandi obiettivi scientifici sono: capire come le strutture coronali si trasformanonel vento solare ambientale, e comprendere l’evoluzione delle strutture transitorie di quello che viene anche chiamato “vento solare giovane”.
Visione globale in 3D
Più di 60 ingegneri e scienziati si sono riuniti al meeting dello scorso agosto al Southwest Research Institute per dare il via alla collaborazione sul veicolo di lancio di Punch.
E’ quindi ufficiale il lancio su un Falcon 9 di SpaceX, condividendo il viaggio nello spazio con la missione SphereX (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Re-ionization and Ices Explorer) della Nasa.
I quattro mini satelliti della missione Punch saranno inseriti in orbita terrestre bassa, sincronizzata con il Sole. Insieme produrranno immagini 3D continue e in campo profondo della corona solare durante la transizione verso il giovane vento solare: da 1.5° (6 volte il raggio solare) a 45° (180 volte il raggio solare) dal Sole. Le telecamere dovranno rilevare la normale luce visibile e la sua polarizzazione lineare, che consente di misurare la posizione 3D delle caratteristiche del vento solare.
Attraverso questa tecnica, i satelliti studieranno l’atmosfera esterna del Sole, la corona, e il modo in cui genera il vento solare, comprese le espulsioni di massa coronale, grandi eruzioni di materiale solare che possono provocare grandi eventi meteorologici spaziali prossimi alla Terra. L’obiettivo è comprendere meglio la loro evoluzione e sviluppare nuove tecniche per prevederle.
Dopo il lancio, i satelliti si distribuiranno intorno alla Terra, per creare una visione continua e completa della corona solare e del Sietema solare interno. Tre dei satelliti porteranno identiche camere a largo campo (Wide Field Imagers), che coprono una porzione significativa del cielo intorno al sole. Il quarto satellite avrà un coronografo Narrow Field Imager (Nfi) che studierà le regioni più vicine al Sole. Tutte e quattro le telecamere saranno sincronizzate in volo, in modo che il team scientifico della missione possa combinare le loro immagini in un unico grande campo visivo.
I satelliti
Non è la prima missione con più satelliti per lo studio dei fenomeni collegati al Sole. La prima fu “Cluster” (grappolo), dell’Esa europea, ancora operativa e dedicata in particolare alle interazioni Sole-Terra. E anche in quell’occasione i satelliti furono quattro, ma di dimensioni maggiori rispetto a Punch.
Sono necessari quattro satelliti perché Punch osserva l’intero Sistema solare interno in modo continuo, e la Terra blocca circa la metà della vista da qualsiasi posizione in orbita. Verranno lanciati e dispiegati in orbita con un unico lancio, e la loro formazione orbitale verrà stabilita nei primi 90 giorni di volo.
Ciascuno dei quattro satelliti è lungo poco più di un metro. Ognuno supporta il puntamento su tre assi (entro pochi secondi d’arco), il trasferimento dati a terra ad alta velocità e a doppia banda, la propulsione con comando orbitale, e un sofisticato recupero autonomo dei guasti.
Ciascun satellite manterrà il puntamento inerziale per 30° di moto orbitale (8 minuti di tempo). Al termine della sosta, ruoterà di 30° intorno all’asse X, per mantenere la Terra al di sotto del piano di riferimento dello strumento. Ogni otto minuti, ogni satellite acquisisce sette immagini: una non polarizzata, e sei polarizzate in doppio set di tre immagini.