La missione SMILE (Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer), una missione congiunta tra l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e l’Accademia Cinese delle Scienze (CAS), è decollata a bordo di un razzo Vega-C dal cosmodromo europeo nella Guyana francese martedì 19 maggio.
Ora in orbita, SMILE fornirà agli scienziati la prima immagine completa di come il campo magnetico terrestre reagisce al vento solare, il flusso costante di particelle cariche emesse dal Sole.
Quando il vento solare si intensifica trasformandosi in tempeste solari, gli effetti si fanno sentire anche qui sulla Terra. I sistemi GPS possono smettere di funzionare, le comunicazioni radio a onde corte possono interrompersi e, nei casi più estremi, le reti elettriche possono andare in tilt.
Secondo la valutazione del rischio del Met Office del 2022, il potenziale impatto economico sul Regno Unito è stato stimato intorno ai 9 miliardi di sterline. Quanto più comprendiamo come e perché si verificano queste tempeste, tanto meglio saremo in grado di proteggere le infrastrutture da cui dipende la vita moderna, dai satelliti che guidano gli aerei e i servizi di emergenza, alle reti energetiche che riscaldano le case.
SMILE fornirà agli scienziati gli strumenti per elaborare previsioni meteorologiche spaziali più accurate, contribuendo a ridurre gli effetti peggiori delle tempeste solari prima che si manifestino. Questa missione supporta il Piano di cambiamento del governo, rafforzando la resilienza del Regno Unito contro le perturbazioni meteorologiche spaziali e sostenendo al contempo posti di lavoro altamente qualificati e tecnologie esportabili grazie alla scienza e all’industria britanniche leader a livello mondiale.
Il Regno Unito al centro della missione
L’Agenzia Spaziale del Regno Unito (UKSA) ha stanziato 15 milioni di sterline per il coinvolgimento britannico nella missione SMILE, supportando un contributo significativo del Regno Unito alla scienza e alla tecnologia della missione. I ricercatori britannici sono alla guida della ricerca scientifica della missione ai massimi livelli. Il dottor Colin Forsyth del Mullard Space Science Laboratory (UCL-MSSL) dell’University College di Londra ricopre il ruolo di co-responsabile scientifico dell’intera missione.
Gli scienziati britannici sono anche a capo di uno dei quattro strumenti scientifici di SMILE: il Soft X-ray Imager (SXI). SMILE è il primo telescopio spaziale in grado di osservare il campo magnetico terrestre ai raggi X, consentendo agli scienziati di scoprire per la prima volta esattamente dove e come il vento solare interagisce con lo scudo magnetico del nostro pianeta.
Il dottor Steven Sembay dell’Università di Leicester guida il consorzio europeo responsabile della costruzione dell’SXI, che utilizza un’innovativa tecnologia di ottica a micropori “a occhio di aragosta” sviluppata a Leicester. L’SXI è il primo strumento ad essere realizzato utilizzando le strutture dello Space Park Leicester dell’Università.
Sebbene gli eventi meteorologici spaziali estremi siano rari, il Regno Unito è meglio preparato che mai, grazie al monitoraggio di livello mondiale del Met Office Space Weather Operations Centre, uno dei pochi centri di questo tipo operativi 24 ore su 24, 7 giorni su 7, a livello globale, e a una partecipazione di 300 milioni di sterline in Vigil, una missione satellitare dell’ESA che fornirà avvisi meteorologici spaziali più rapidi e precisi.
Il team SMILE del Regno Unito ha già iniziato a collaborare con il Met Office per valutare come i dati di SMILE potrebbero rafforzare le capacità di previsione, contribuendo a ridurre gli effetti peggiori delle tempeste solari sulla Terra e in orbita.
La ministra dello Spazio Liz Lloyd ha dichiarato:
“SMILE è un eccellente esempio di ciò che la scienza e l’industria britanniche possono realizzare sulla scena mondiale. Dai brillanti ricercatori che guidano la ricerca scientifica della missione all’ingegneria di precisione delle aziende che costruiscono gli strumenti della sonda spaziale, il Regno Unito è fondamentale per questa missione.
Comprendere come lo scudo magnetico del nostro pianeta ci protegga dal Sole non è solo scienza affascinante, ma ha conseguenze concrete sul modo in cui proteggiamo i nostri satelliti, le nostre infrastrutture e i nostri astronauti. Sono orgoglioso che il Regno Unito stia contribuendo a rispondere ad alcune delle domande più importanti della scienza spaziale e che, nel farlo, ispiri la prossima generazione di scienziati e ingegneri.”
Il dottor Colin Forsyth, co-responsabile del progetto presso il Mullard Space Science Laboratory dell’UCL, ha dichiarato:
“Le missioni precedenti sono riuscite a rilevare il bordo del nostro campo magnetico mentre lo attraversavano, fornendo misurazioni puntuali. Ma possiamo determinare le dimensioni e la forma del campo solo calcolando la media di queste posizioni in condizioni diverse: non siamo mai stati in grado di visualizzarne il confine prima d’ora.
Grazie a SMILE, potremo osservare come la nostra bolla magnetica cambia forma, se in modo graduale o a scatti, e come viene compressa quando le eruzioni solari passano vicino alla Terra. Non abbiamo mai fatto nulla di simile prima d’ora. Abbiamo molti modelli e schemi teorici, ma ora potremo vedere cosa succede.”
Il dottor Steven Sembay, ricercatore principale dell’Università di Leicester, ha dichiarato:
“È stato un onore guidare lo sviluppo del Soft X-ray Imager e lavorare con un team incredibilmente talentuoso e motivato. Ora passeremo dalle sfide ingegneristiche legate alla realizzazione dell’hardware a quelle dell’analisi dei dati, con l’obiettivo di fornire alla comunità scientifica prodotti che si preannunciano rivoluzionari nello studio dell’interazione Sole-Terra. Ci aspettano tempi entusiasmanti!”
L’industria britannica offre tecnologie e supporto all’avanguardia
Le aziende del Regno Unito hanno fornito contributi hardware e software fondamentali per la missione.
Teledyne e2v, con sede a Chelmsford, ha fornito i rivelatori CCD (Charge-Coupled Device) dell’SXI, i più grandi mai utilizzati per la rilevazione di raggi X, nell’ambito di un contratto con l’ESA del valore di circa 1,5 milioni di sterline. La collaborazione con il Centre for Electronic Imaging (CEI) della Open University, nell’ambito del programma di sviluppo dei CCD, ha migliorato la resistenza alle radiazioni spaziali dei rivelatori, mantenendo una capacità tecnologica chiave del Regno Unito con un forte potenziale commerciale e di esportazione.
Photek Ltd ha ricevuto l’incarico di assemblare il sistema di rilevamento per lo strumento Ultraviolet Imager (UVI). Grazie all’UVI, SMILE sarà la prima missione dal 2008 a osservare le aurore boreali a livello globale nella luce ultravioletta e la prima in assoluto a registrare le aurore boreali in modo continuativo per un massimo di 45 ore consecutive, offrendo agli scienziati una visione senza precedenti di come la Terra reagisce al vento solare.
Axon’ Cable offre un cablaggio ad alte prestazioni grazie ai suoi connettori MicroMach e ai cavi SpaceWire a bassa massa, consentendo velocità di trasmissione dati fino a 3 GB/s. Questa soluzione di interconnessione qualificata dall’ESA riduce significativamente la massa e la diafonia, garantendo una trasmissione dati affidabile tra gli strumenti scientifici nel difficile ambiente orbitale della missione.
Il team CGI di Bristol ha sviluppato il software applicativo per i carichi utili degli strumenti. Questo sistema embedded in tempo reale controlla tutti e quattro gli strumenti della piattaforma, gestendo il flusso dei dati scientifici, monitorando lo stato di salute degli strumenti e abilitando operazioni automatizzate dei carichi utili tramite l’implementazione di procedure macro di bordo.
Lo strumento SXI è stato sottoposto a test di lancio e in ambiente spaziale presso le strutture di prova avanzate gestite dal RAL Space, parte del Science and Technology Facilities Council.
Oltre alle scoperte scientifiche, SMILE apporterà benefici concreti contribuendo a migliorare le previsioni meteorologiche spaziali. Eventi meteorologici spaziali estremi, in cui le tempeste solari perturbano l’ambiente magnetico terrestre, possono danneggiare i satelliti, interrompere le comunicazioni e compromettere le infrastrutture energetiche. SMILE affronterà tre delle questioni aperte più urgenti della scienza spaziale: cosa accade nel punto in cui il vento solare incontra lo scudo magnetico terrestre; cosa causa le perturbazioni magnetiche sul lato notturno della Terra; e come possiamo prevedere con maggiore precisione le tempeste solari più pericolose.
Fonte: Agenzia spaziale del Regno Unito
Michelangelo Moles laureato magistrale in Corporate Communication e Media è specializzato nei temi della space economy e della blue economy, con particolare attenzione agli aspetti legati all’innovazione, alla comunicazione strategica e alla divulgazione dei nuovi modelli economici connessi al mare e allo spazio.
Nel corso degli anni ha acquisito una forte capacità di strutturare informazioni, notizie e approfondimenti sui principali comparti dell’economia dello spazio e dell’economia del mare: satelliti, telecomunicazioni, osservazione della Terra, space tech, portualità, logistica, innovazione marittima, sostenibilità, tecnologie dual use e interconnessioni tra settore aerospaziale e blue economy.
