Ezie, tre CubeSat a caccia di correnti elettriche spaziali

L'atmosfera del Sole proietta costantemente gas e particelle in tutte le direzioni, un fenomeno noto come vento solare. Occasionalmente, le condizioni del vento solare forniscono energia alla magnetosfera terrestre, energia che viene successivamente rilasciata nell'atmosfera superiore.
Questo porta a scenografiche aurore polari in entrambi gli emisferi, ma a volte anche a effetti dannosi, come interruzioni dei sistemi di comunicazione e delle reti elettriche.
Per prevedere questi effetti, la disciplina chiamata space weather, meteorologia dello spazio, si sforza di comprendere nel dettaglio tutte le complesse interazioni tra la Terra e lo spazio circostante.
Una nuova missione Nasa, chiamata Electrojet Zeeman Imaging Explorer, in breve EZIE, verrà lanciata entro il 2024 per studiare un fenomeno importante in questo ambito, i cosiddetti elettrogetti, ovvero intense correnti elettriche che scorrono al di sopra delle regioni polari ma anche della regione equatoriale diurna del nostro pianeta.
Da un’altezza di circa 100 chilometri sopra la superficie, gli elettrogetti convogliano circa 1 milione di ampere di carica elettrica intorno ai poli ogni secondo, risultando responsabili di alcuni dei maggiori disturbi magnetici al suolo.
La comprensione del funzionamento di queste correnti, è dunque fondamentale per la capacità di sviluppare previsioni rispetto a condizioni meteorologiche spaziali pericolose.
Sviluppato dal Laboratorio di fisica applicate dell’Università Johns Hopkins, Ezie sarà la prima missione a fotografare l'impronta magnetica degli elettrogetti aurorali, grazie a una tripletta di CubeSat, nano-satelliti che voleranno uno dietro l’altro da un polo all'altro a circa 550 chilometri d’altezza sopra la superficie terrestre.
Ciascuno di essi trasporta uno spettrometro miniaturizzato che sfrutta l’effetto Zeeman, ovvero l'effetto della scissione delle linee spettrali di luce in più componenti in presenza di un campo magnetico statico.
Utilizzando quattro parabole riflettenti, ciascuna puntata in una direzione diversa, gli strumenti di EZIE possono raccogliere la luce polarizzata a microonde simultaneamente da più angolazioni prima di farla passare nello spettrometro per raccogliere informazioni sui disturbi magnetici indotti dagli elettrogetti.
Nel corso della sua missione di 18 mesi, i tre veicoli spaziali di EZIE attraverseranno le regioni aurorali della Terra più di 4.000 volte.
I tre satelliti produrranno ciascuno una mappa del getto elettrico per ogni orbita.
Poiché i satelliti sono separati da pochi minuti, queste tre mappe insieme riveleranno l'evoluzione degli elettrogetti nel tempo. E dato che gli elettrogetti sono accoppiati a correnti elettriche che fluiscono per circa 160.000 chilometri dentro e fuori dalla magnetosfera, la missione si propone di rivelare infine come questo vasto circuito di corrente sia strutturato ed evolva.
La Johns Hopkins ha anche lanciato un programma per appassionati volontari che facciano richiesta di ricevere un kit chiamato Ezie-Mag che contiene una strumentazione per raccogliere dati simili a quelli ottenuti dalla missione e contribuire in questo modo a incrementare la comprensione delle connessioni e interazioni tra la Terra e lo spazio.
Servizio di Stefano Parisini
Crediti video: NASA/Johns Hopkins APL/Emma Curran
Musica CC: Daydream - zero-project
Get involved: ezie.jhuapl.edu/outreach/ezie...
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