ESA

I ricordi dell'impatto solare di sette veicoli spaziali dell'ESA sono stati raccolti e analizzati in uno studio unico nel suo genere per comprendere meglio l'ambiente delle radiazioni nello spazio. Enormi quantità di dati ingegneristici sono state utilizzate per rivelare l’impatto di eventi meteorologici spaziali estremi sui veicoli spaziali in tutto il Sistema Solare dove non sono disponibili osservazioni scientifiche, con implicazioni per la progettazione futura dei veicoli spaziali, la scienza meteorologica spaziale e la nostra comprensione dei rischi posti all’uomo e alle persone. vita robotica al di fuori dello scudo protettivo della Terra.

Ogni veicolo spaziale viene lanciato con uno scopo e, per le missioni scientifiche, gli strumenti di bordo sono la chiave per realizzarlo. Che si tratti del telescopio estremamente sensibile di Gaia che sta mappando più di un miliardo di stelle nella galassia, o della telecamera stereo ad alta risoluzione di Mars Express che sta rivelando la topografia del Pianeta Rosso, i veicoli spaziali generalmente hanno i loro "occhi" puntati su cose e fenomeni che gli umani voglio capire.

Ma proprio come noi, anche le navicelle spaziali hanno corpi che sentono ciò che accade loro e ricordi che immagazzinano la storia delle loro esperienze nel corso di anni, a volte decenni, nello spazio.

Queste informazioni, denominate "dati di pulizia" e per lo più considerate uno strumento di ingegneria, sono state forse trascurate in termini di intuizioni scientifiche che rivelano sugli ambienti in cui vivono le nostre missioni, e quando si tratta del Pianeta Rosso, dove un giorno anche noi spero di chiamare a casa.

È stato completato un primo studio completo di fattibilità che esamina anni di "voci di diario" d'archivio di sette missioni ESA sparse in tutto il Sistema Solare, concentrandosi su uno dei fenomeni meteorologici più pericolosi nello spazio per l'esplorazione umana e robotica attuale e futura: la particella energetica solare eventi…

Il "tempo spaziale" è completamente diverso dal tempo sulla Terra, ma le particelle energetiche solari (SEP) potrebbero essere viste come "chicchi di grandine" atomici accelerati a velocità inimmaginabilmente elevate. Si tratta di particelle emesse dal Sole, per lo più protoni ma anche particelle più grandi come i nuclei di elio (con due protoni e due neutroni) e gli "ioni HZE".

Gli ioni HZE si formano quando i nuclei degli elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio, cioè con tre o più protoni, vengono privati ​​dei loro elettroni e quindi non sono più neutri ma carichi elettricamente.

Queste particelle vengono costantemente emesse dal Sole in tutte le direzioni – il vento solare – ma spesso ricevono un’enorme spinta quando il Sole erutta con enormi brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale.

Il risultato sono massicce onde di particelle cariche, spazzate via da queste eruzioni e accelerate vicino alla velocità della luce. Possono penetrare il campo magnetico terrestre e rappresentare un significativo rischio di radiazioni per i veicoli spaziali e gli astronauti.

Comprendere la distribuzione e il movimento delle particelle energetiche solari in tutto il Sistema Solare è importante, ma difficile, poiché richiede strumenti sparsi nello spazio per rilevarle e capire come viaggiano.

I dati provenienti dai sensori ingegneristici a bordo di Rosetta, ExoMars TGO, Mars Express, Venus Express, Solar Orbiter, BepiColombo e Gaia sono stati raccolti e analizzati, rivelando rilevamenti simultanei di eventi di particelle energetiche solari in diverse località del Sistema Solare. Lo studio mostra che queste missioni forniscono una buona rete di rilevamenti di particelle solari in luoghi dove non sono disponibili osservazioni scientifiche.

I veicoli spaziali sono dotati di numerosi rilevatori di pulizia in diverse posizioni che monitorano la loro salute generale e quella dei loro carichi utili: strumenti scientifici. I contatori di memoria EDAC (Error Detection and Correction) sono tra questi e il loro ruolo è quello di proteggere le memorie di un computer di un veicolo spaziale dagli errori causati da particelle energetiche che colpiscono i chip del computer - "bit-flip causati da singoli eventi sconvolgenti".

Gli eventi delle particelle solari possono essere dedotti da un improvviso aumento di errori conteggiati, nell'ordine di decine al giorno, registrati dai contatori EDAC. Ad esempio, un evento di particelle solari avvenuto il 7 marzo 2012 è mostrato nei dati come uno dei più grandi mai osservati su Marte e Venere, "avvertito" da Mars Express e Venus Express. Gli inseguitori stellari di Venus Express, che aiutano a orientare la navicella spaziale, sono rimasti accecati dall'evento per cinque giorni.