HELSINKI — Dopo un decennio di preparativi, l'Agenzia Spaziale Europea e l'Accademia Cinese delle Scienze stanno per lanciare una sonda che fisserà lo scudo magnetico terrestre per capire come funziona. Perché a quanto pare, il campo di forza invisibile del nostro pianeta non è affidabile come vorremmo.
La missione Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) — e sì, hanno davvero scelto quell'acronimo — è pronta a decollare su un razzo Vega C da Kourou, Guyana Francese, alle 23:52 Eastern del 18 maggio (0352 UTC del 19 maggio). Il veicolo spaziale di 2.200 chilogrammi, inclusi 1.500 kg di propellente, impiegherà circa un mese a bruciare il 90% del carburante per entrare in un'orbita altamente ellittica che lo porterà a 121.000 chilometri sopra il Polo Nord. Da lì, userà telecamere a raggi X e ultraviolette a campo largo per osservare il sole che interferisce con il campo magnetico del nostro pianeta.
La missione è stata selezionata in modo competitivo nel 2015 tra 13 proposte, il che significa che è l'equivalente scientifico del vincitore di un reality show. Il suo obiettivo: capire come la magnetosfera ci protegge dal vento solare e dalle espulsioni di massa coronale, e quando fallisce — perché fallisce, e i risultati non sono carini.
"Vedendo effettivamente quella forma, vedendo l'intera regione, otterremo una comprensione molto migliore di questa interazione tra il Sole e la Terra," ha detto Colin Forsyth, co-principal investigator europeo di SMILE, durante una conferenza stampa pre-lancio il 26 marzo. Ha aggiunto che la magnetosfera "devia queste particelle cariche intorno a noi. Ne cattura alcune, e ci protegge da queste particelle cariche, impedendo loro di entrare nella nostra atmosfera e causare grossi problemi."
Quei "grossi problemi" includono la tempesta geomagnetica del 1989 che ha messo fuori uso la rete elettrica del Quebec e l'evento Carrington del 1859 — la tempesta solare più intensa della storia registrata — che ha incendiato i sistemi telegrafici e illuminato i cieli con aurore. Un evento simile oggi metterebbe in pericolo veicoli spaziali e astronauti, e causerebbe interruzioni elettroniche economicamente devastanti a terra. Quindi sì, capire queste cose è importante.
SMILE fornirà la prima immagine globale a raggi X della magnetosfera usando qualcosa chiamato emissione di scambio carica del vento solare — che è un modo elegante per dire che catturerà i raggi X prodotti quando ioni solari altamente carichi incontrano atomi neutri. Lo strumento a raggi X molli, sviluppato dall'Università di Leicester nel Regno Unito, usa ottiche a occhio di aragosta e alcuni dei più grandi CCD mai volati nello spazio, che devono essere raffreddati a meno 120 gradi Celsius. Perché ovviamente niente è facile nella scienza spaziale.
La missione segna la prima volta che ESA e Cina hanno progettato, implementato, lanciato e gestito congiuntamente una missione spaziale. L'ESA fornisce il lancio e il modulo di carico utile (con Airbus come appaltatore principale), mentre la CAS è responsabile di tre strumenti scientifici e delle operazioni di missione. I dati saranno inviati alla stazione antartica O'Higgins gestita dal DLR e alla stazione cinese di Sanya. La direttrice scientifica dell'ESA Carole Mundell ha notato che la collaborazione dimostra come la scienza possa unire i team attraverso le divisioni politiche — il che è carino, dato che l'ESA ha accantonato i piani per inviare astronauti alla stazione spaziale Tiangong cinese e la partnership della Cina con la Russia preclude in gran parte la cooperazione nell'esplorazione lunare.
La missione era originariamente prevista per il lancio nel 2021 ma ha subito ritardi a causa di valutazioni sul controllo delle esportazioni, COVID-19 e un problema tecnico su una linea di produzione di componenti di un sottosistema che ha posticipato l'obiettivo del 9 aprile. I ritardi significano che SMILE mancherà il massimo solare che si verifica ogni 11 anni, anche se è ancora abbastanza vicino per i suoi obiettivi scientifici. Il lancio di Vega C sarà il settimo per il razzo, e il primo in cui l'azienda italiana Avio assume il ruolo di operatore di lancio.
SMILE trascorrerà circa 40 ore di ogni orbita di 2 giorni osservando gli impatti del vento solare e delle espulsioni di massa coronale sulla magnetosfera e ionosfera terrestri, più 45 ore continue di osservazione dell'aurora.