Missione spaziale mira a fermare la minaccia proveniente dal Sole

Di BR Srikanth , un giornalista veterano di Bangalore che si occupa di spazio e difesa

Surya Namaskaar: Un'audace missione spaziale mira a fermare la minaccia proveniente dal Sole
L'Aditya L-1 dell'India invierà 1440 immagini al giorno per prevedere eruzioni solari, espulsioni di massa coronale e tempeste geomagnetiche, come quelle che l'anno scorso hanno trasformato 40 satelliti Starlink di Elon Musk in palle di fuoco

Dieci giorni dopo lo storico atterraggio di Vikram sulla regione del polo sud della Luna, gli scienziati spaziali indiani raggiungeranno il Sole, letteralmente.

Sabato 2 settembre, una navicella spaziale dell'Organizzazione indiana per la ricerca spaziale (ISRO) inizierà un viaggio di 1,5 milioni di chilometri per trasmettere a casa un'enorme quantità di dettagli sulle attività del Sole.

Aditya L-1 (Aditya in sanscrito significa Sole), con sette carichi scientifici, viaggerà per quattro mesi per raggiungere il cosiddetto punto lagrangiano (L1) – dal nome dell'astronomo e matematico italiano Joseph Louis Lagrange – circa l'1% della Terra. la distanza tra il Sole e la Terra.

Secondo l'ISRO, i carichi utili di Aditya L-1 dovrebbero fornire informazioni cruciali per comprendere i problemi dei fenomeni solari, come il riscaldamento dello strato più esterno dell'atmosfera del Sole, la corona; l'espulsione del campo magnetico e del plasma dalla corona, tecnicamente chiamata espulsione di massa coronale (CME); brillamenti solari e attività pre-flare, e loro caratteristiche; dinamiche meteorologiche spaziali; lo studio della propagazione di particelle e campi nello spazio tra i pianeti.

I dati su tali fenomeni aiuteranno in diversi modi. I brillamenti solari hanno un impatto sull’effetto El Nino che riscalda gli oceani della Terra, che determinano il clima globale. I brillamenti solari hanno causato blackout in Russia e uno dei più grandi ha accompagnato una CME nel 1989, oscurando l’intera provincia del Quebec, in Canada, per 12 ore. L'evento Carrington del 1859 fu uno dei più forti brillamenti solari registrati, rilasciando tanta energia quanto dieci miliardi di megatoni di TNT esploso; gli operatori del telegrafo dell'epoca avvertirono addirittura una scossa elettrica mentre scrivevano i telegrammi.

Ciò che è nascosto è che i dati trasmessi da questa sonda solare aiuteranno l’IAF ad addestrare i suoi piloti come parte del piano per creare un corpo di astronauti sulla falsariga di quello della NASA. I dati verranno sicuramente utilizzati per i piloti in fase di addestramento per il primo programma indiano di volo spaziale umano, Gaganyaan.

Intorno al periodo dello sbarco di Vikram dalla missione lunare Chandrayaan-3, il 23 agosto, il primo gruppo di ufficiali dell'IAF ricevette un briefing dettagliato su tutti gli aspetti riguardanti la meteorologia spaziale, l'attività solare e il viaggio nello spazio da parte di professori dell'Aeronautica Militare. Dipartimento di ingegneria aerospaziale, Indian Institute of Science (IISc), Bangalore. Successivamente, gli ufficiali hanno fatto irruzione in diverse strutture dell'Organizzazione per la ricerca e lo sviluppo della difesa (DRDO) a Bangalore.

Lavorando con l'IAF, l'ISRO ha già selezionato quattro piloti collaudatori per il progetto Gaganyaan. Anche se questo volo inaugurale, con un astronauta indiano a bordo, potrebbe decollare in un paio d’anni (è stato in ritardo rispetto al programma poiché tutti i test e le operazioni sono stati interrotti durante la pandemia), questi piloti hanno seguito l’addestramento in Russia ma ora vivono in campus protetto dell'ISRO. I loro nomi, nascosti per tre anni, saranno presto annunciati congiuntamente dal presidente russo Vladimir Putin e dal primo ministro indiano Narendra Modi, hanno detto fonti dell'ISRO.

Studiare il sole

La stessa sonda Aditya L-1 ha subito molto ritardo nella sua riconfigurazione per trasformarla da mera missione scientifica a molto altro. Fonti hanno affermato che la riprogettazione consentirebbe ora di segnalare gli allarmi sui brillamenti solari e sull’espulsione di massa coronale (CME) e sui cambiamenti nella meteorologia spaziale – per aiutare l’ISRO a chiudere le operazioni dei satelliti che potrebbero essere influenzati da tale attività.

"Dipendiamo dai dati condivisi dai satelliti degli Stati Uniti (satelliti per l'ambiente operativo geostazionario o serie GOES) e da quelli dell'Agenzia spaziale europea (ESA)", hanno detto le fonti. “Questa missione non riguarda solo lo studio del Sole, ma anche il raggiungimento dell’autosufficienza nella protezione dei nostri satelliti, delle telecomunicazioni e degli aiuti alla navigazione delle compagnie aeree. Condivideremo i dati di Aditya L-1 (comprese 1.440 immagini al giorno). Ancora più importante, le nostre risorse nello spazio devono essere a disposizione dell’IAF senza interruzioni”.

L’importanza del monitoraggio dell’attività della superficie solare può essere misurata da vari eventi che hanno avuto un impatto sulla Terra. Ad esempio, per due giorni nella prima settimana di agosto, i segnali radio e di navigazione sono stati disturbati in Nord America e Canada da due potenti eruzioni solari. Entrambi i brillamenti che hanno colpito il Nord America e il Canada erano di classe X, i tipi più intensi di brillamenti solari.

Minacce ai satelliti

Come l’intensità dei terremoti, i brillamenti solari sono classificati sulla base di una scala a cinque punti (proprio come la scala Richter) e sviluppata dalla National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) degli Stati Uniti. La loro classificazione dipende dall'intensità dei raggi X emessi.

Un’eruzione solare nell’ottobre 2021 è stata rilevata simultaneamente sulla Terra, sulla Luna e su Marte. È interessante notare che la scoperta prima nel suo genere di una CME su tre mondi diversi è stata fatta quando la Terra e il Pianeta Rosso si trovavano su lati opposti del Sole con uno spazio di 250 milioni di km tra loro.

E l’eruzione solare del 1989 ha innescato una tempesta geomagnetica sulla Terra, provocando l’aurora boreale, o aurora boreale, che poteva essere vista fino a sud, fino alla Florida e a Cuba.

I brillamenti solari tendono ad avere origine da regioni della superficie solare che contengono macchie solari: porzioni più scure e più fredde della superficie solare dove i campi magnetici sono potenti. Pertanto, il numero di macchie solari può indicare la probabilità di un’eruzione solare. Viaggiando alla velocità della luce, i fotoni di questi brillamenti arrivano sulla Terra in otto minuti. Quando la radiazione dei brillamenti interagisce con le particelle nella ionosfera terrestre (la regione dell’atmosfera ad altitudini comprese tra 80 e 650 chilometri), le sovralimenta. Questi cambiamenti influenzano poi i segnali radio e satellitari che attraversano questa regione.

Il brillamento innesca una CME, ovvero il rilascio di un plasma costituito da particelle cariche e una grande quantità di campo magnetico che si muove ad alta velocità nell’ambiente del sistema solare. Questa espulsione di plasma può viaggiare per centinaia di milioni di chilometri dal Sole.

Le CME che colpiscono la Terra, invece, innescano un fenomeno diverso, noto come tempeste geomagnetiche. La tempesta geomagnetica del febbraio 2022 ha fatto sì che 40 satelliti Internet Starlink, di proprietà della società di Elon Musk e lanciati il ​​giorno prima, non riuscissero a raggiungere l'orbita e ricadessero sulla Terra come palle di fuoco. L'aumento del flusso di particelle cariche ha aumentato la densità dell'atmosfera superiore della Terra. Di conseguenza, i satelliti non riuscirono a raggiungere la loro orbita effettiva e alla fine ricaddero sulla Terra.

Le tempeste geomagnetiche producono splendidi spettacoli di aurore ma possono anche causare problemi agli operatori satellitari poiché gonfiano l'atmosfera terrestre. Nei casi più gravi, le tempeste geomagnetiche possono mettere fuori uso le reti elettriche e le reti di telecomunicazione. Le tempeste geomagnetiche una volta bruciarono diversi trasformatori elettrici in Canada, causando interruzioni di corrente nel 1989 in tutto il Quebec, Canada e Svezia.

 
Sonda vitale

Inizialmente, la sonda solare era stata progettata con un semplice coronografo solare dall'Istituto Indiano di Astrofisica (IIA), Bangalore, per studi scientifici da un punto (L-1) dove il disco del Sole sarebbe visibile senza un'eclissi o altre occultazioni. Successivamente, il Tata Institute of Fundamental Research (TIFR) e l’ISRO hanno aggiunto altri strumenti fino a raggiungere il numero totale di sette. L'IIA ha svolto un ruolo cruciale nella progettazione, integrazione, test e calibrazione dell'hardware, afferma l'ex direttore Dr P Sreekumar, che ha svolto un ruolo fondamentale in missioni come Chandrayaan-I, ASTROSAT e Mars Orbiter Mission (MOM) durante il suo periodo all'ISRO .

Ha detto che mentre le risorse terrestri dell’India sono al sicuro dai brillamenti, le particelle cariche che costituiscono una parte delle espulsioni di massa di proporzioni gigantesche rappresentano un pericolo per i satelliti e i futuri voli con equipaggio. La sonda fornirebbe avvisi con almeno 30 minuti di anticipo sui cambiamenti della meteorologia spaziale. Questo input sarebbe di grande aiuto durante la rotazione libera del plasma.

Sulla componente scientifica di questa missione, il dottor Krishnaswamy Kasturirangan, ex presidente dell'ISRO, ha affermato:

“Aditya LI è uno dei veicoli spaziali unici progettati per studiare tutti e tre gli strati del Sole. Ci aiuterà a comprendere la fisica solare come mai prima d’ora. Conoscere meglio il Sole è fondamentale per la propria esistenza sulla Terra. Quanto meglio comprendiamo l’attività solare, tanto più sicure saranno le risorse terrestri in settori come le telecomunicazioni, l’elettricità e l’aviazione”.
Applicazione militare

La sonda Aditya L-1 supporterà anche le operazioni dell'IAF oltre a contribuire a proteggere le risorse spaziali della nazione, per un valore di oltre 60.000 crore di Rs. (= 6.686.016,00 €), affermano fonti ISRO. Il suo lancio coincide con l'inizio del primo modulo di addestramento aerospaziale dell'IAF per familiarizzare gli ufficiali di alto rango sull'utilizzo dei satelliti per la guerra incentrata sulla rete e sul loro supporto nella comunicazione e nella navigazione.

Le fonti affermano che l'IAF desiderava evitare una situazione verificatasi durante il conflitto di Kargil, quando alcune nazioni non fornirono immagini satellitari sulla posizione delle truppe dell'esercito pakistano, provocando un elevato numero di vittime tra le forze armate indiane. "È meglio avere il nostro osservatorio di allerta precoce vicino al Sole, che invierà allarmi per garantire che nessuno dei nostri satelliti subisca gravi danni", hanno aggiunto le fonti.

Il nuovo modulo di addestramento dell'IAF aiuterebbe a rafforzare il concetto di guerra incentrata sulla rete con tutte le comunicazioni crittografate e gli avvisi di telecomando per gli squadroni che gestiscono missili, aerei da combattimento ed elicotteri instradati attraverso i satelliti. La guerra incentrata sulla rete eviterebbe il blocco di questi collegamenti di comunicazione strategica da parte delle nazioni nemiche in caso di guerra.

L'ex direttore del Prof UR Rao Satellite Center, Bangalore, il dottor Mylswami Annadurai, che ha servito come direttore del programma di Aditya L-1, ha affermato che l'ISRO sarebbe in grado di aumentare le sue risorse nello spazio grazie all'autosufficienza che probabilmente sarà raggiunta attraverso questo sistema solare. sonda.

“Possiamo disattivare i satelliti o ritardare le manovre in base agli avvisi e ai dati 24 ore su 24 forniti da Aditya L-1. I livelli di confidenza dei nostri colleghi riguardo al raggiungimento del punto lagrangiano sono molto alti. Con 1,5 milioni di km, sarà la seconda distanza più alta dopo che MoM ha raggiunto l’orbita designata attorno a Marte nel 2014”, ha aggiunto.

Il prossimo pianeta di scalo dell'ISRO è Venere. È probabilmente preceduto dal volo con equipaggio Gaganyaan, a seconda della sicurezza del razzo, GSLV-Mk III.