Faccia a faccia con Proba-3, la missione che eclissa il Sole

In vista del lancio della coppia di satelliti Proba-3, previsto per la fine dell'anno, gli scienziati che ne utilizzeranno le osservazioni hanno potuto vedere i satelliti con i loro occhi. I membri di questo team testeranno l'hardware sviluppato per la missione durante un'eclissi solare terrestre sul Nord America il prossimo aprile.

I due satelliti sono attualmente in fase di integrazione finale presso la sede di Redwire, vicino ad Anversa, in Belgio. Sono stati visitati dal gruppo di lavoro scientifico di Proba-3, un gruppo di 45 fisici del Sole provenienti da tutta Europa e dal mondo intero.

Molti di questi esperti assistono regolarmente alle eclissi solari terrestri in tutto il mondo, ma non vedono l'ora di scoprire la nuova prospettiva che Proba-3 aprirà sulla debole corona solare. Questa misteriosa regione è importante perché è il luogo in cui si creano le espulsioni di massa coronale - vaste eruzioni di particelle cariche che scatenano le tempeste solari - oltre a influenzare la velocità del vento solare, che è fondamentale per determinare il meteo spaziale.

"L'hardware del satellite era davvero notevole da vicino", spiega Joe Zender, scienziato del progetto Proba-3 dell'ESA. "Sono rimasto particolarmente colpito dalla vicinanza della fotocamera del satellite Coronagraph al pannello solare, a meno di un metro di distanza. Mentre il pannello solare necessita di un'elevata illuminazione, la fotocamera deve rimanere nella più completa oscurità, senza alcuna luce diffusa. Questo fa capire con quanta precisione dovrà essere mantenuta la piccola ombra proiettata dall'Occulter. Abbiamo anche potuto dare un'occhiata al bordo accuratamente lavorato del disco del satellite Occulter, normalmente tenuto al riparo prima del lancio. La curva di questo bordo è stata appositamente studiata per ridurre al minimo la dispersione della luce solare diffratta, che altrimenti avrebbe un impatto sulle prestazioni di acquisizione delle immagini".

Era presente anche il noto astrofisico statunitense Russell Howard del Laboratorio di Fisica Applicata della John Hopkins University, che ha svolto un ruolo di primo piano nella Sonda Solare Parker (Parker Solar Probe) della NASA e nella missione SOHO di ESA-NASA: "Il satellite è più piccolo di quelli in cui sono stato coinvolto, soprattutto perché si tratta di un singolo sensore per la visione del Sole, con due strumenti molto più piccoli. Ma il concetto della missione è unico: posizionare un occultatore a 150 metri dal telescopio per consentire immagini estremamente vicine al bordo del Sole non è mai stato fatto prima, come se il satellite Occulter fosse una mini-Luna. Non vedremo così vicino all'estremitá del Sole come durante un'eclissi terrestre, ma avere immagini di questo tipo per ore e ore, rispetto ai 5-10 minuti di un'eclissi, sarà spettacolare".

Dopo essersi recati all'Osservatorio Reale del Belgio a Bruxelles, il team ha discusso i preparativi per la missione, compresi i piani per l'elaborazione e la distribuzione dei dati, la pianificazione di co-osservazioni con altre missioni spaziali e la valutazione delle prestazioni di Proba-3 rispetto ai "coronografi" esistenti utilizzati per le osservazioni della corona solare.

Si tratta di telescopi che incorporano dischi occultanti interni per oscurare il nucleo solare. Il problema è che questi occultatori interni subiscono comunque la fuoriuscita di luce attorno ai loro bordi, nota come diffrazione, compromettendo i segnali estremamente deboli di interesse.

Damien Galano, responsabile ESA del progetto Proba-3, sottolinea: "Il modo migliore per ridurre la diffrazione è aumentare la distanza tra l'occultore e il coronografo, ed è proprio quello che Proba-3 farà. Per la prima volta faremo volare il coronografo e l'occultore su piattaforme separate, a 150 metri di distanza l'uno dall'altro per un massimo di sei ore per orbita, applicando una serie di tecnologie di posizionamento per mantenerli strettamente allineati".

Per definizione, i test completi su scala reale di Proba-3 sono impossibili qui sulla Terra. Tuttavia, durante l'incontro si è appreso che lo stesso set di ruote filtranti sviluppato per il Proba-3 ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun) sarà utilizzato per osservare l'eclissi solare sul Nord America dell'8 aprile 2024, insieme a una tecnologia parallela di acquisizione a cristalli liquidi.

"Le ruote filtranti consentono di osservare la corona con diversi angoli di polarizzazione, come se si passasse da un occhiale da sole polarizzato all'altro", aggiunge Joe. "Il bello di osservare durante un'eclissi vera e propria è che non avremo bisogno di alcun occultatore, per ottenere esattamente il tipo di risultati che otterremo da Proba-3".

Il gruppo di lavoro scientifico ha discusso anche del secondo strumento di Proba-3, il Digital Absolute Radiometer (DARA), che misurerà l'irraggiamento solare totale, ovvero la quantità di energia che il Sole emette in ogni momento.

"Dato che l'emissione del Sole influenza il clima della Terra, è importante misurare le variazioni nel modo più preciso possibile", osserva Joe.

Il lancio di Proba-3 è previsto per settembre di quest'anno dall'India, con il vettore PSLV.