Tre parole: SOHO, ESA, Sole

Nuna
L'auto messa a punto dall'Università di Delft
13 Settembre 2001

Il campionato di Formula 1 si sta concludendo con il trionfo della Ferrari e di Schumacher, ma un'altra gara automobilistica è alle porte: un rally di oltre 3000 km da costa a costa del continente australiano, in piena estate. Ma c'è un motivo particolare che rende questo evento sportivo unico nel suo genere: le auto in gara utilizzeranno soltanto energia solare.

Si tratta di una gara molto speciale, in cui i costruttori partecipano con i loro nuovi prototipi. È chiaro che la sfida ha soprattutto un significato tecnologico, ed è proprio per questo che interessa anche 1 'ESA.

Una delle auto candidate per la vittoria è stata messa a punto dagli ingegneri dell'Università di Delft, in Olanda, proprio per sperimentare alcune nuove tecnologie, in previsione della loro applicazione spaziale. Mi riferisco, per esempio, alle celle solari multistrato, che dovrebbero garantire un'efficienza del 97%, una percentuale alta rispetto alle tecniche standard. Pannelli solari basati su questa tecnologia saranno a bordo della sonda dell'ESA SMART l, il cui lancio è previsto per il prossimo anno, e che segna l'arrivo dell'Europa sulla Luna.

Ma l'evento non solo da lo spunto per parlare di nuove missioni dell'ESA, come SMART l o ROSETTA, ma ha anche il pregio di richiamare l'attenzione sul problema energetico, ponendo lo sfruttamento dell'energia solare al centro dei riflettori. E, più in generale, sull'enorme influenza del Sole sul nostro pianeta, quella che sta ormai diventando famosa come "climatologia spaziale".

SOHO
SOHO

La "climatologia spaziale" si occupa di studiare l'influenza del Sole sulla Terra. Ma parlando di "influenza" del Sole sulla Terra sembra di avere a che fare con l'astrologia, più che con l'astronomia. In che modo il Sole ci influenza?

Tanto per iniziare, basta considerare l'enorme quantità di energia che ogni anno il Sole riversa sul nostro pianeta. In un anno la superficie terrestre è raggiunta da una quantità di energia solare paria circa a 10 volte l'energia contenuta in tutte le riserve di carbone, di gas naturali, di petrolio di uranio che si conoscano.

Questa energia rimane in circolo, anche se non ci pensiamo. Per fare qualche esempio, i venti sono opera dell'energia solare, che riscaldano le masse d'aria. L 'alimentazione di molte piante terrestri fa affidamento sull’energia solare, grazie alla fotosintesi clorofilliana.

Ma a parte la luce che illumina e riscalda la terra, il Sole riversa sul pianeta anche altra radiazione e, come dicevi, anche particelle elettricamente cariche, il vento solare appunto. Ed è proprio per studiare questi fenomeni che l'ESA ha lanciato oltre 5 anni fa un telescopio spaziale che ha avuto e che continua ad avere un enorme successo: il satellite SOHO.

SOHO osserva il Sole da un punto privilegiato: innanzi tutto non orbita intorno alla Terra, ma intorno a un punto che si trova a 1,5 milioni di km dalla Terra e a circa 150 milioni di km dal Sole, dove, approssimativamente, le forze attrattive di questi due corpi si annullano.

L'utilizzo di un satellite di questo genere si è reso necessario perché si voleva osservare il Sole anche analizzando la radiazione che emette come raggi ultravioletti, che sono in massima parte fermati dall'atmosfera terrestre. Bisognava quindi piazzare l’osservatorio spaziale oltre lo scudo protettivo della nostra atmosfera.

Ma in pratica che cosa fa il Sole per influenzare la Terra?

SOHO/EIT temperature map recorded by EIT on 21 June 2001
Il Sole (immagine di SOHO)

La zona più esterna del Sole è una zona molto “attiva”. Attiva è un termine tecnico, che indica la presenza di una serie di fenomeni come getti di materia all'esterno del Sole oppure immense esplosioni, oppure la comparsa di un numero sempre crescente delle famose macchie solari.

Questa attività risiede principalmente in quella che viene indicata come atmosfera del Sole, a vari strati di profondità. E ci sono eventi, come appunto, un getto di particelle cariche ad alta velocità, che possono essere pericolosi anche per la Terra.

Si tratta allora di capire quando il Sole ha emesso uno sbuffo di vento solare di grande intensità in direzione della Terra. Ed è proprio in situazioni di questo tipo che ci viene in soccorso SOHO.

Gli scienziati che lavorano con i dati di SOHO, infatti, hanno messo a punto diverse tecniche diagnostiche che consentono di prevedere se un impeto di vento solare si sta dirigendo verso il nostro pianeta o meno.

Lo strumento MDI, per esempio, è in grado di dire se sulla faccia nascosta del Sole vi sono fenomeni che indichino l’arrivo, nei giorni successivi, di una tempesta magnetica provocata dalle particelle del Sole spinte contro la nostra ionosfera, uno degli strati della nostra atmosfera.

Ma quali sono i pericoli che corriamo?

The Sun's influence on climate change
L'influenza del sole sul cambiamento climatico

L’uomo sta conquistando lo spazio e ne sta facendo il suo nuovo ambiente. L’elevata tecnologia su cui si basa la nostra società richiede un perfetto controllo di tutti gli effetti che possono rivelarsi critici.

Alcuni esempi: la ionosfera è quello strato di atmosfera che rende possibile la comunicazione attraverso le onde radio. Quando viene "urtata" dalla particelle del vento solare, nella ionosfera si producono distorsioni, che possono provocare la perdita del segnale, oppure delle forti interferenze.

È successo più di una volta che a causa di tempeste magnetiche solari il GPS americano, che oggi realizza la navigazione guidata da satellite in attesa del progetto europeo Galileo, previsto per i prossimi anni, abbia fornito dati sbagliati, E sui dati del GPS si basa anche la navigazione aerea.

Infine, i cosmonauti, in questi casi, sono esposti a una maggiore quantità di radiazioni come del resto i satelliti: SOHO stesso è stato danneggiato da una tempesta di vento solare!

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