Veglia dell’ESA: cos’è, missione meteorologica

ESA Vigil , precedentemente nota come Lagrange , è una missione meteorologica solarepianificatadall’Agenzia spaziale europea. Prevede due veicoli spaziali da posizionare neipunti lagrangianiL 1 e L 5 .

Il monitoraggio della meteorologia spaziale include eventi come brillamenti solari , espulsioni di massa coronale , tempeste geomagnetiche , eventi di protoni solari , ecc. Il monitoraggio aiuterebbe a prevedere i tempi di arrivo sulla Terra e qualsiasi potenziale effetto sulle infrastrutture. Il lancio della navicella Vigil è previsto per la metà degli anni ’20.

Il 17 maggio 2021, l’ESA ha iniziato a sollecitare studi di concetti progettuali da vari consorzi industriali e scientifici europei per la missione. Un progetto definitivo sarà selezionato dopo circa 18 mesi, alla fine del 2022. Contemporaneamente, l’ESA ha annunciato il concorso No-Name Mission per sostituire il nome segnaposto Lagrange . Il nome vincente, Vigil , è stato annunciato il 10 febbraio 2022.

Panoramica

Punti di Lagrange nel sistema Sole-Terra (non in scala)

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Brillamento solare e la sua eruzione prominente registrata il 7 giugno 2011 da SDO nell’ultravioletto estremo

Per garantire un’effettiva capacità di monitorare eventi solari potenzialmente pericolosi, l’ESA ha avviato uno studio su due potenziali satelliti meteorologici spaziali chiamati Lagrange . Il concetto di missione di Lagrange è supervisionato dallo Space Situational Awareness Program dell’ESA. Il 2 febbraio 2018, l’ESA ha firmato contratti tecnologici (Fase A) che saranno guidati da Airbus UK e OHB SE della Germania per progettare le specifiche del veicolo spaziale e il processo di integrazione degli strumenti. Il Rutherford Appleton Laboratory e il Mullard Space Science Laboratorydel Regno Unito valuteranno i requisiti del carico utile scientifico.

Questo concetto di missione proponeva di posizionare due veicoli spaziali in orbita nei punti lagrangiani L1 e L5 , rispettivamente, dove le forze gravitazionali interagiscono per creare una posizione stabile per salvare il propellente e da cui effettuare osservazioni. L1 è nel vento solare “a monte” della Terra, quindi le misurazioni su L1 forniscono informazioni sulla meteorologia spaziale in arrivo verso la Terra. Al contrario, il punto L5 fornisce un modo per monitorare le espulsioni di massa coronale (CME) dal “lato” al fine di stimare la loro velocità e direzione.

La missione SOHO raccoglie già dati su L1, ma non è in grado di fornire un flusso costante di dati dei sensori 24 ore su 24 come fanno i satelliti meteorologici, necessari per le previsioni meteorologiche spaziali. Anche SOHO dovrebbe terminare il suo servizio intorno al 2025 a causa della mancanza di carburante. Esiste tuttavia la missione Aditya-L1 di ISRO che si adatta molto bene al profilo della missione L1 e dovrebbe iniziare nel 2024. L’ESA ha accettato di fornire il supporto di ESTRACK per questa missione e l’ISRO scambierà dati con l’ESA per utilizzarla per le previsioni meteorologiche spaziali.

Obiettivi

Gli obiettivi preliminari della missione sono:

  • il veicolo spaziale a L1 fornirà osservazioni della velocità del vento solare , della densità, della temperatura e della pressione dinamica, dell’ambiente di particelle cariche e della direzione e forza del campo magnetico interplanetario .
  • Il veicolo spaziale a L1 monitorerebbe anche il disco solare e la corona solare e misurerebbe le particelle energetiche solari che potrebbero essere associate ai brillamenti solari e all’inizio delle espulsioni di massa coronale .
  • Il veicolo spaziale a L5 integrerebbe le misurazioni effettuate da L1 fornendo una vista laterale della propagazione delle nubi di plasma emesse dal Sole verso la Terra.
  • Il veicolo spaziale a L5 monitorerebbe il disco solare e la corona ed effettuerebbe misurazioni del mezzo interplanetario .

Carico utile

Per raggiungere questi obiettivi, i satelliti nelle posizioni L1 e L5 devono trasportare diversi tipi di strumenti di telerilevamento e in-situ . Gli strumenti ottici suggeriti prendono eredità dalle missioni scientifiche dell’ESA e della NASA come SOHO , STEREO e Solar Orbiter , ma gli strumenti sarebbero ottimizzati per il monitoraggio operativo della meteorologia spaziale. Il payload scientifico teorico può richiedere:

Strumenti ottici
  • Coronagraph – per l’insorgenza e la caratterizzazione delle espulsioni di massa coronale (CME).
  • Heliospheric imager (HI) – Un sistema di imaging a luce visibile grandangolare per il rilevamento di eventi di espulsione di massa coronale diretti verso la Terra.
  • Magnetografo : esegue la scansione di uno spettro solare selezionato per generare mappe 3D del campo magnetico.
  • EUV imager – L’imaging della complessa corona solare (l’atmosfera del Sole) supporterà il monitoraggio della complessità magnetica e dell’attività nella corona e la posizione delle regioni attive in flaring.
  • Monitor del flusso di raggi X – Rilevazione di brillamenti solari e quantificazione dell’energia del brillamento.
Strumenti in situ
  • Magnetometro – Misurazione del campo magnetico interplanetario .
  • Analizzatore al plasma – Per misurare le componenti della velocità angolare del vento solare che si avvicina alla Terra e le stime della forza della tempesta geomagnetica .
  • Monitoraggio delle radiazioni – Il monitoraggio delle tempeste di radiazioni ( evento di particelle solari ) è fondamentale, poiché possono interrompere e danneggiare veicoli spaziali, aerei e sistemi di terra.
  • Spettrometro di particelle a media energia – Questo può monitorare nuvole di ioni di energia medio-bassa che si avvicinano alla Terra.

https://en.wikipedia.org/wiki/ESA_Vigil

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