ANNO XVI Dicembre 2022.  Direttore Umberto Calabrese

Lunedì, 13 Agosto 2018 06:08

Sole - La sonda per conoscere meglio la nostra sorgente di vita. Il resoconto del nostro astrofisico

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Zero come partecipazione diretta dell’Italia nel lancio della sonda della NASA, Parker Solar Probe da Cape Canaveral. Ha svolto invece un ruolo importante l’Italia nel pensare all’invio di una sonda verso il Sole!

La missione è stata resa possibile da scienziati come Giuseppe Colombo matematico, fisico e astronomo padovano soprannominato il “ meccanico del cielo “, che quasi mezzo secolo fa propose una sonda che sfruttasse l’effetto fionda a Giove, per viaggiare verso il Sole.

La “ fionda gravitazionale” (swing- by) sfrutta la forza di gravità di un pianeta, per alterare il percorso e la velocità di veicoli spaziali. La sonda “Parker” sfrutterà gli incontri con Venere e, quindi l’effetto “fionda”, per arrivare a una distanza dal Sole (dalla fotosfera) pari a 6,1 milioni di Km. Si pensi che la distanza Terra/ Sole è di 149,6 milioni di Km! Mercurio si trova, a una distanza di circa 9,4 volte la distanza ,che “Parker” raggiungerà dal Sole ! Il nome dato alla sonda è ,in onore dell’astrofisico Eugene Parker ,che 60 anni avanzò l’ipotesi della esistenza di un vento supersonico proveniente dal Sole. sonda soleLa parte più esterna dell’atmosfera solare si chiama corona e si trova, a una temperatura di 2 milioni di gradi. Dalla corona spira il cosiddetto “vento solare” cioè un flusso di particelle (protoni, elettroni e tracce di nuclei di elio, denominai anche raggi cosmici solari) . Il Sole attraverso il “vento” immette nello spazio un milione di tonnellate di particelle (raggi cosmici) ogni secondo, a una velocità fino a 900 Km il secondo e a elevatissima temperatura. Fino a un milione di gradi. Il vento solare altera il campo magnetico della Terra.Campo magnetico della Terra è dovuto al ferro fluido presente nel nucleo esterno del pianeta.

Tutto quanto è vita sulla Terra esiste perché c’è il campo magnetico che ci protegge da questo flusso di particelle. La sonda “Parker” dovrà acquisire informazioni per rispondere, a tre quesiti:

a) da cosa origina questo vento solare a temperatura e velocità cosi elevate:

b) come sono accelerate le particelle che formano il vento?

c) in quali regioni del Sole hanno origine i differenti tipi di venti solari e come si modificano una volta allontanatisi dalla corona solare. Il vento solare ci dona anche le bellissime aurore boreali e australi, che sono perturbazioni elettromagnetiche prodotte nel campo magnetico terrestre dal vento solare. Le particelle del vento solare sono imbrigliate dal campo magnetico terrestre, sopra l’equatore, in zone chiamate fasce di Van Allen. In seguito le particelle cariche si muovono, a spirale verso i poli magnetici generando le aurore boreali e australi. Il vento solare genera a volte tempeste magnetiche, che causano problemi alle centrali elettriche e alle strutture di telecomunicazioni. Altro pericolo sulle missioni spaziali con astronauti colpiti da flussi di radioattività, se impattano le cosiddette espulsioni di materia coronale (i brillamenti) cioè eruzioni di massa della corona solare. Ci sono anche altri aspetti fondamentali considerato, che la luce solare è il motore del clima, e tutto il resto (l’atmosfera con la sua circolazione ecomposizione, la capacità termica degli oceani e delle terre emerse) induce solo dellepiccole perturbazioni. Perturbazioni che, però, in situazioni di criticità, il riscaldamentoglobale, possono portare a catastrofiche conseguenze. La sonda fornirà anche indicazioni sull’impatto dei raggi cosmici sulla formazione delle nuvole. La copertura più o meno ampia e più o meno duratura del manto nuvoloso attraverso la riflessione della luce solare (aumento dell’albedo) e il trattenimento degli infrarossi (calore re-irradiato dalla terra), determina a sua volta i clima globale del pianeta.

Un’eventuale correlazione tra i raggi cosmici e la copertura delle nuvole sulla Terra durante il ciclo solare potrebbe spiegare come il Sole influenza ulteriormente i cambiamenti climatici. Comprendere l’attività magnetica del Sole è d’importanza estrema considerato, che la funzione di “ grilletto “, “ attivatore” delle esplosioni solari è proprio il campo magnetico solare . Esplosioni, che si verificano dappertutto nell’Universo. La conoscenza di questi processi potrebbero aiutare, a capire il perché non si riesce a produrre la fusione nucleare a confinamento magnetico, che si insegue da 70 anni.

La sonda pesa 600 Kg, invierà informazioni per i prossimi 7 anni, arriverà nei pressi della corona solare con una velocità di 692 mila Km/h: quanto basta per impiegare quattro secondi e mezzo per coprire la distanza Milano/Palermo. Il veicolo spaziale più veloce della storia.

La sonda per rallentare in prossimità del Sole sfrutterà la gravità di Venere raddrizzando l’orbita e collocandosi nella traiettoria finale. Questa sequenza di frenata/raddrizzamento avverrà dopo aver descritto 7 orbite. La missione qualche rischio lo presenta! Le tecnologie utilizzate dovranno garantire l’operare della sonda, per 7 anni a 1300 gradi.

Lo scudo termico da 2,4 metri di diametro dovrà garantire gli strumenti di bordo, a una temperatura di 30 gradi. La struttura dello scudo termico è a sandwich : fogli di fibre di carbonio da 2,5 mm separati da 11 cm di schiuma di carbonio . Lo scudo termico pesa 72 Kg. Il Sole è la sorgente della nostra vita ed è importante conoscere certi vitali processi. Io forse pessimisticamente e arbitrariamente aggiungo, che cambiamenti climatici, asteroidi vaganti e sovrappopolazione stanno facendo consolidare l’idea nelle elite che il pianeta non è sicuro come sembra. La corsa per la colonizzazione dello spazio potrebbe nutrirsi anche delle verifiche di materiali e veicoli da sviluppare sul modello “ sonda”.

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