Un “occhio” svizzero per scrutare meglio il Sole

42 milioni di chilometri sembrano tanti. Ma se parliamo di distanza dal sole, significa quattro volte più vicino di quanto non lo sia la nostra Terra. Più che sufficiente per bruciarsi le ali. La sonda Solar OrbiterCollegamento esterno, il cui lancio è previsto il 10 febbraio all’alba (ora svizzera), dovrà dunque ripararsi dietro un solido scudo termico, che incasserà temperature dell’ordine di 520 gradi Celsius, mentre tutt’intorno, il vuoto resta freddo come lo spazio, a -170°C.

Questo satellite dell’Agenzia spaziale europea ESACollegamento esterno, che pesa e misura quanto una grossa automobile, è stato sviluppato in collaborazione con gli americani della NASA Collegamento esternoed è costato 1,5 miliardi di euro. La sonda ausculterà gli sbalzi d’umore della stella. Il fatto è che gli scienziati hanno ancora molto da imparare, sul Sole. Ad esempio: perché manifesta cicli di attività di 11 anni? E come può la sua temperatura superare il milione di gradi in corrispondenza della corona, quando in superficie è meno di 6’000°C?  

Capire i meccanismi alla base di questi fenomeni consentirebbe forse di anticiparli: gli scatti d’ira di Elio sono pericolosi, per gli astronauti e i satelliti. I venti solari (gli stessi che generano l’aurora boreale) attaccano le cellule viventi e disturbano le trasmissioni non appena si lascia l’involucro di protezione costituito dal campo magnetico che circonda la Terra.

Una prima svizzera

Solar Orbiter ha un carico di dieci strumenti scientifici, tra i quali STIXCollegamento esterno, un telescopio a raggi X sviluppato dalla Scuola universitaria professionale della Svizzera nordoccidentale (FHNW). Una “prima” per l’istituto e per una SUP svizzera, anche se i ricercatori elvetici non hanno fatto tutto da soli. “Certamente, strumenti come questo sono sempre sviluppati in collaborazione internazionale”, conferma il capoprogetto Samuel KruckerCollegamento esterno, che da oltre 20 anni lavora, tra la Svizzera e la California, sulla fisica delle eruzioni solari.

“Per STIX, abbiamo potuto contare sui contributi dei colleghi di sette Paesi europei. Ma più della metà dei costi sono stati assunti dalla Svizzera, quindi è un progetto elvetico”, precisa il professore. “In Svizzera, abbiamo lavorato con l’Istituto Paul ScherrerCollegamento esterno, e il nostro principale partner industriale è AlmatechCollegamento esterno di Losanna.  

STIX analizzerà dei raggi X ad altissima energia, che si producono solo a temperature molto elevate. “Non è un telescopio classico con uno specchio; bisogna immaginarsi piuttosto una finestra davanti alla quale vengono poste due cortine metalliche, e si misura il vento che le fa muovere. Si tratta di un imaging indiretto”, spiega Krucker.

A questa distanza dal sole, le misure raggiungeranno una precisione mai ottenuta prima. Combinando i risultati di STIX con quelli degli altri strumenti, gli scienziati sperano di tracciare un quadro molto preciso dei fenomenali rilasci di energia che provengono dalla nostra stella.

Il ruolo di Venere

Solar Orbiter lascerà la gravità terrestre in cima a un razzo americano Atlas V. Esso metterà il satellite in orbita ellittica intorno al sole, attorno al quale la sonda dovrà girare almeno 22 volte. Nel punto più vicino, passerà a una distanza dal sole inferiore a quella del pianeta Mercurio, in quello più lontano sarà oltre l’orbita della Terra.

Non si lancia una sonda verso il sole mirando in linea retta. La traiettoria di Solar Orbiter è stata calcolata per essere sincronizzata a quella di Venere. Durante il suo periplo, incrocerà otto volte il pianeta, la cui gravità farà inclinare la sua orbita, affinché abbia ogni volta una prospettiva diversa del Sole e, in particolare, dei suoi poli.

Nel video seguente, i dettagli di questo immenso gioco di sponda cosmico, abilmente concepito dagli ingegneri astronautici.

Una pentola di popcorn bollente: ecco come appare la superficie del Sole. Alla fine di gennaio, l’American National Science Foundation ha pubblicato le prime immagini scattate dal telescopio solare Daniel K. Inouye alle Hawaii. Si vedono le cellule di convezione che compongono la superficie della stella. Misurano più o meno 1000 chilometri di diametro e sono in evoluzione perpetua:

Traduzione dal francese di Rino Scarcelli