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Parker Solar Probe, la sonda dei record minacciata da pulviscolo spaziale

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La sonda Parker Solar Probe è in pericolo!
Immaginate un veicolo che viaggia così veloce che anche l’impatto con i più fini granelli di polvere possono danneggiarlo: è questo che sta accadendo alla sonda NASA.

Gli scienziati del Laboratory for Atmspheric and Space Physics (LASP) dell’Università del Colorado, e del Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) stanno esaminando queste collisioni per stimarne l’entità dei danni.

Parker Solar Probe è il progetto di punta della NASA per lo studio del Sole, il più veloce manufatto che l’uomo abbia mai creato e quello che più si è avvicinato alla nostra stella, ma è proprio l’elevata velocità il fattore che rischia di compromettere tutta la missione. Un nuovo studio guidato da David Malaspina, ricercatore del LASP e assistant professor presso il Dipartimento di Scienze Astrofisiche e Planetarie dell’Università del Colorado, ha analizzato le osservazioni ottiche ed elettromagnetiche della navicella per avere una visione completa dell’ambiente circostante la sonda e prevedere come eventuali impatti con granelli iperveloci, in grado di danneggiare il veicolo spaziale, possano disturbarne le operazioni.

Nei pressi del Sole infatti la Parker Solar Probe solca una regione permeata da una spessa nube a forma di pancake, detta nube zodiacale, che si estende in tutto il Sistema Solare composta principalmente da minuscoli granelli di polvere rilasciati da asteroidi e comete. Attraversando questa zona la polvere  (con grani da circa 2 a 20 micron di diametro, meno di un quarto della larghezza di un capello umano) impatta sullo scafo del velivolo all’ipervelocità di circa 6.700 miglia all’ora. L’urto è così violento che i granelli vaporizzano e poi ionizzano.

Il fenomeno in esame, chiamato ionizzazione, è un processo in cui gli atomi del materiale vaporizzato vengono separati nei loro costituenti (ioni ed elettroni), producendo uno stato della materia chiamato plasma. Un processo così rapido – la vaporizzazione e poi la successiva ionizzazione – da generare persino delle esplosioni di plasma!

L’idea di Malaspina e colleghi è stata usare le antenne e i sensori di campo magnetico per misurare il livello di disturbo generato nell’ambiente elettromagnetico attorno alla sonda proprio da queste ultime esplosioni, per valutarne le conseguenze. I risultati ottenuti conducono anche a nuove intuizioni sulla meteorologia spaziale del Sole, oltre che contribuire alla sicurezza dei futuri veicoli spaziali.

«Studiare il processo di ionizzazione su piccola scala, può aiutare a comprendere il comportamento di nubi di plasma più gradi, come quelle presenti nelle atmosfere superiori di Venere e Marte, ove il materiale ionizzato viene spazzato via dal vento solare» afferma Malaspina.

Oltre al plasma il team ha rilevato scaglie metalliche e trucioli di vernice staccati dallo scafo durante l’impatto con i detriti più grandi. Residui che hanno compromesso anche alcune immagini scattate delle telecamere scientifiche a bordo, marcandole con delle strisce radiali che sembrano provenire dallo scudo termico. Altri residui hanno invece comportato un malfunzionamento per le telecamere di navigazione, impedendo temporaneamente alla sonda di determinare come era orientata nello spazio. Questa può essere una prospettiva pericolosa per un veicolo spaziale che si affida al puntamento preciso del suo scudo termico per sopravvivere.

Parker Solar Probe è stata lanciato nel 2018, e fino ad oggi ha completato nove orbite complete intorno al Sole. La sua missione finirà nel 2025: chissà per allora quante sorprese potrà ancora regalarci!
Il suo viaggio di esplorazione nel cuore del Sistema Solare continua.

Per approfondimenti:

https://lasp.colorado.edu/home/

https://www.nasa.gov/content/goddard/parker-solar-probe

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