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NASA: mongolfiere studieranno il sistema Sole-Terra

NASA, una serie di mongolfiere scientifiche studieranno il sistema Sole-Terra. Il decollo avverrà dal campo del Columbia Scientific Balloon Facility della NASA a Fort Sumner, nel New Mexico. Il lancio, attraverso le mongolfiere, invierà degli strumenti per consentire agli scienziati di comprendere le connessioni presenti tra il Sole e la Terra.

Il Sole, che dista dal nostro pianeta circa 150 milioni di chilometri, è in grado di produrre il vento solare. Questo’ultimo è un flusso continuo di particelle cariche che attraversa la Terra, e che riesce a proseguire il suo viaggio per oltre 6,4 miliardi di chilometri.

Le raffiche improvvise del vento solare sono in grado di innescare bellissime aurore sulla Terra, ma purtroppo possono anche interrompere i segnali radio e i GPS, minacciare i nostri satelliti e rappresentare un possibile rischio per le reti elettriche in superficie.

Quattro dei sei voli previsti, che decolleranno da oggi fino a metà a giugno, avranno come scopo quello di analizzare diversi aspetti dell’influenza del Sole. Lo studio verrà effettuato in un tratto di cielo localizzato tra i 100 e i 150 chilometri. Il luogo scelto è un luogo in cui si incontrano l’atmosfera superiore della Terra e lo spazio.

Lo studio che si sta effettuando con le mongolfiere, oltre a generare una nuova tipologia di ricerca, offre un modo a basso costo per poter per testare nuove tecniche strumentali. Inoltre, offrono preziose opportunità per gli scienziati che si trovano all’inizio della loro carriera, così da acquisire esperienza pratica.

NASA: All-Sky Heliospheric Imager

L’All-Sky Heliospheric Imager, acronimo di ASHI, è uno strumento che verrà inviato con il secondo volo del Columbia Scientific Balloon Flight, o CSBF, non prima del 5 maggio 2021. Il volo metterà alla prova le capacità di ASHI nell’analizzare il vento solare dalla Terra.

ASHI, presenta le dimensioni di una ruota di un’auto e un peso di circa 15 chilogrammi. Lo strumento sarà posizionato in alto sulla mongolfiera, scrutando così verso l’alto e analizzando uno specifico emisfero del cielo.

ASHI possiede un obiettivo fisheye e un rilevatore, strumenti che riducono notevolmente la luce diffusa, così da riuscire a catturare una visione grandangolare. Questo volo, effettuato in mongolfiera, sarà un test di prova, per poi avviare un potenziale volo futuro a bordo di un satellite geostazionario.

Il team adesso sta valutando la capacità di ASHI di riuscire a ridurre la luce diffusa del Sole, della Luna e della Terra. Inoltre, valuterà il suo potenziale per visualizzare, e misurare quantitativamente, il vento solare mentre attraversa la Terra.

NASA: osservazioni basate sul BALloon

BALBOA, acronimo di BALloon-Based Observations per l’aurora creata dal Sole, testerà una telecamera a infrarossi wide-view, progettata appositamente per analizzare le aurore diurne.

Lo strumento, visto che le aurore avvengono principalmente ai poli, riprodurrà, durante il volo di prova, l’immagine del bagliore dell’aria, il bagliore naturale dell’intera atmosfera terrestre.

Gli scienziati sono interessati alle aurore, per poter comprendere come il nostro pianeta reagisce all’energia e alle particelle provenienti dal Sole. Le aurore, fino adesso, sono state analizzate di notte, ma si verificano anche di giorno, solamente che la luce del Sole ne rende impossibile la vista.

Gli scienziati sono interessati alle aurore spaziali, soprattutto perché si verificano sul lato della Terra rivolto verso il Sole, luogo in cui iniziano le interazioni tra la Terra e il Sole. BALBOA, è stato posizionato sul CSBF Test Flight I insieme al BOOMS.

NASA e il BBC

La BBC, acronimo di di Balloon-borne Chirpsounder, dimostrerà la nuova tecnologia per lo studio della ionosfera. Quest’ultima è la parte alta dell’atmosfera terrestre, che viene caricata elettricamente dal Sole. Le particelle presenti subiscono cambiamenti costanti, restringendosi e gonfiandosi in base al tempo presente sulla Terra e all’attività del Sole.

La BBC volerà a circa 40 chilometri sopra la superficie terrestre, luogo in cui invierà i segnali radio nella ionosfera. Lo strumento avrà come obiettivo quello di analizzare il modo in cui i segnali radio rimbalzano e attraversano la ionosfera prima di arrivare sui suoi rilevatori.

Le misurazioni della BBC, in un modo molto analogo all’ecolocalizzazione, potranno essere usate per determinare la densità e l’altezza di questa parte dell’atmosfera. Infatti, è proprio in questa zona che i cambiamenti possono interferire con i nostri sistemi di comunicazione, come la radio e il GPS. La tecnologia che verrà testata durante questo volo in mongolfiera, potrebbe essere riadattata per i futuri voli spaziali.

BOOMS: l’osservazione dei microburst

BOOMS, acronimo di Balloon Observation of Microburst Scales, è progettato per osservare i microburst, ossia lampi di luce a raggi X che appaiono sporadicamente nell’atmosfera polare.

I microburst sono prodotti quando gli elettroni ad alta energia, che circondano la Terra, si immergono nella nostra atmosfera e si scontrano con i gas atmosferici, rilasciando lampi di luce nelle lunghezze d’onda dei raggi X. Quest’ultimi vengono rapidamente riassorbiti dall’atmosfera, per questo motivo non possono essere misurati da terra. Pertanto, è necessario uno strumento trasportato da una mongolfiera per poterli osservare.

I microburst avvengono in periodi brevi, circa 100 millisecondi, su piccole aree, da pochi chilometri a decine di chilometri alle latitudini polari, luogo in cui si formano le aurore.

Agli scienziati sono noti da più di 60 anni, ma non hanno potuto mai catturare le immagini ad alta risoluzione necessarie per comprendere da cosa siano causate. Le mongolfiere, che viaggiano piuttosto lentamente da vedere le aurore andare e venire nella stessa posizione, sono ideali per individuare quando e dove si verificano.

Il volo effettuato da Fort Sumner non osserverà i microburst che si verificano a latitudini più elevate. Il team sta testando lo strumento per poi effettuare un futuro lancio dalla Svezia.

Fonte:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/lofted-by-nasa-balloons-new-experiments-will-study-sun-earth-system

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