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14 Dicembre 2019
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    Dopo 8 lunghi anni di duro lavoro, per ingegneri e scienziati della NASA il grande momento è finalmente arrivato: il lancio della Parker Solar Probe, la sonda che per i prossimi 7 anni promette di raccontarci il Sole come nessun’altra missione prima.

    Una rappresentazione artistica della sonda Parker Solar Probe. Crediti: NASA

    Dopo 8 lunghi anni di duro lavoro, per ingegneri e scienziati della NASA il grande momento è finalmente arrivato: il lancio della Parker Solar Probe, la sonda che per i prossimi 7 anni promette di raccontarci il Sole come nessun’altra missione prima. La partenza, inizialmente fissata per sabato 11 agosto 2018 alle 9:33 ora italiana, è infine slittata di 24 ore circa, a causa di un problema tecnico che ha impedito le operazioni di lancio, bloccando il countodwn. La sonda è correttamente decollata il 12 agosto alle 9:31 ora italiana.

    «Here we go», ci siamo! Alle 3:31 di domenica 12 agosto, ora locale, le parole di Eugene Parker risuonano chiare in mezzo al crepitio lontano dei razzi e alle grida di entusiasmo dei responsabili della missione Parker Solar Probe, mentre la fiammata potente della loro creatura rischiara la notte attorno allo Space Launch Complex-37 nella base aeronautica di Cape Canaveral, in Florida. Pesante poco più di 600 chilogrammi (più o meno quanto una piccola automobile), la Parker Solar Probe è partita a bordo di uno dei razzi più potenti mai creati, lo United Launch Alliance Delta IV Heavy, in grado di sprigionare al momento del decollo un’energia 55 volte superiore a quella necessaria per raggiungere il pianeta Marte.

    Eugene Parker

    Eugene Parker (seduto) guarda il lancio della missione Parker Solar Probe, a Cape Canaveral. Dietro di lui, Nicky Fox, project scientist di Parker Solar Probe al Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. Crediti: Nasa/Glenn Benson

    Classe 1927, Eugene Parker è il fisico che per primo teorizzò l’esistenza del vento solare nel 1958. Ora, a sessant’anni di distanza, è stato il primo a vedere partire una missione spaziale che porta il proprio nome.

    Durante la prima settimana di crociera, la navicella spaziale dispiegherà l’antenna ad alto guadagno e l’asta del magnetometro. Inoltre eseguirà la prima parte del dispiegamento delle antenne per le misure di campo elettrico. La verifica degli strumenti inizierà ai primi di settembre e durerà circa quattro settimane, prima di entrare nella fase operativa scientifica vera e propria.

    Nei prossimi due mesi la Parker Solar Probe volerà verso Venere, dove è previsto che esegua la prima manovra di spinta assistita dalla gravità all’inizio di ottobre: un giro attorno al pianeta che produrrà un effetto fionda sulla sonda, dirigendola in un’orbita più stretta intorno al Sole.
    Questo primo flyby di Venere permetterà alla Parker Solar Probe di volare a circa 24 milioni di chilometri dal Sole (ai primi di novembre). Sembra lontano, ma in realtà è un punto già dentro l’ardente atmosfera solare, la corona, là dove nessuna sonda si è spinta finora.

    Le orbite di Parker Solar Probe attorno al Sole – NASA

    Le orbite di Parker Solar Probe attorno al Sole. Crediti: NASA

    Parker Solar Probe è una sonda progettata per “toccare il Sole”… Ma cosa significa? Con le sue 24 orbite, si avvicinerà fino a 6,1 milioni di chilometri di distanza dalla fotosfera del Sole – davvero molto vicino, dunque – e studierà lo strato esterno dell’atmosfera solare, cioè la corona.
    Arriverà a destinazione con un’orbita ellittica toccando i 692.000 chilometri orari: quanto basta per coprire la distanza Roma-Napoli in un secondo! E si tratta di un record: sarà la sonda più veloce ad aver mai viaggiato attraverso il Sistema Solare nella storia dell’esplorazione spaziale.

    Ma come farà la sonda a rallentare in prossimità del Sole? Gli ingegneri hanno pensato a tutto: la gravità, come sempre, viene in aiuto e fungerà da “freno” per la sonda. Quando sarà vicina al pianeta Venere, la sonda sfrutterà l’attrazione gravitazionale del pianeta per frenare e raddrizzare la traiettoria finale, ma saranno necessarie ben 7 orbite per effettuare questa delicata manovra. Il rischio è di mandare “in cenere” la sonda… nel vero senso del termine!

    Schema dello scudo termico con la sezione, in dettaglio, nel circoletto a detsra. Crediti: Greg Stanley/Johns Hopkins University

    «La Nasa ha pensato per decenni all’invio di una missione per lo studio della corona solare, ma non c’era la tecnologia necessaria per proteggere la sonda e gli strumenti dal calore solare», spiega Adam Szabo, del team scientifico della missione per il Goddard Space Flight Center. Gli anni successivi hanno portato a ritrovati tecnologici in grado di garantire – si spera – la sopravvivenza della sonda per ben 7 anni a oltre 1.300 °C. Lo scudo termico da 2,4 metri di diametro, rivolto verso il Sole, proteggerà gli strumenti di bordo, mantenendoli sul lato “al fresco” della sonda a una temperatura attorno ai 30 °C. Le pareti esterne dello scudo termico sono realizzate in fogli di fibra di carbonio, un materiale leggero con proprietà meccaniche eccellenti, particolarmente adatte alle alte temperature (e “alte” qui è un eufemismo da terrestri). Spessi circa 2,5 millimetri, i due fogli sono separati da 11 centimetri di schiuma di carbonio, materiale in genere utilizzato nel settore medico per la sostituzione delle ossa. Questo design “a sandwich” rinforza la struttura e allo stesso tempo alleggerisce il peso dello scudo termico: solo 72 chilogrammi.

    La sonda Parker Solar Probe fotografata il 6 luglio scorso presso il centro Astrotech Space Operations a Titusville, in Florida, dopo l’installazione del suo scudo termico. Crediti: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

    Insieme a tutti i suoi tecnologici strumenti scientifici, la sonda porterà attorno alla stella 1.137.202 nomi di persone e una placca dedicata proprio a Eugene Parker, a cui è dedicata la missione. Nella memory card ci sono anche alcune sue fotografie e una copia di un suo articolo scientifico sul vento solare risalente al 1958.

    La sonda studierà il violento flusso di particelle cariche che dal Sole arriva sulla Terra, cioè il vento solare emesso dalla corona, dove vengono registrate temperature di quasi 2 milioni di gradi. Gli scienziati vogliono capire come avviene il riscaldamento della corona e l’accelerazione del vento solare, e sono interessati anche nell’identificazione delle regioni di origine dei differenti tipi di vento solare. Un altro obiettivo è capire come vengono accelerati i raggi cosmici di origine solare.

    Con questa storica missione, fisici e astrofisici riusciranno a risolvere alcuni dei più grandi misteri sul nostro Sole. I dati potrebbero anche migliorare le previsioni delle principali eruzioni sul Sole e dei conseguenti eventi meteorologici spaziali che hanno un importante impatto sulla vita sulla Terra, così come sul funzionamento dei satelliti geostazionari e sul lavoro degli astronauti nello spazio.


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