Spazio

Pronta alla partenza la sonda della Nasa diretta verso il Sole

Si chiama Parker Solar Probe, è la sonda della NASA che si avvicinerà al Sole per studiare la sua corona e il vento solare.

Mancano pochi giorni alla partenza della missione Parker Solar Probe della NASA, in programma per l’11 agosto 2018. La sonda dovrebbe riuscire a carpire alcuni dei tanti segreti che ancora avvolgono la stella, ma l’obiettivo principale per gli astronomi sarà quello di studiare soprattutto l’atmosfera solare, la cui parte esterna, chiamata corona, fa registrare temperature di milioni di gradi centigradi.

La sonda Parker Solar cercherà di raccogliere dati per permettere agli scienziati di comprendere il processo che provoca una così alta temperatura lontano dalla fotosfera (quella che è considerata la “superficie” del Sole, dove la temperatura è "appena" di 6.000° C), cercherà di capire come si forma il “vento solare” (composto da particelle subatomiche che arrivano fino ai confini del sistema solare) e come viene lanciato nello spazio circostante.

La traiettoria della Parker Solar Probe. Entrerà nella corona soalre © NASA

Perché non fonde? A questo punto è probabile che vi stiate chiedendo: ma a queste temperature, che ne sarà della povera sonda? Non finirà per fondere a causa del calore? Bisogna evitare di cadere nel tranello di confondere “calore” e “temperatura”: il primo, infatti, indica un trasferimento di energia da un corpo all'altro (ed è proprio ciò a cui si deve il "riscaldamento"), la seconda invece dà una misura di quanto velocemente le particelle si muovano (in un oggetto, in un fluido ecc.).

Può accadere che le particelle si muovano molto freneticamente, e dunque abbiano una temperatura altissima, ma che siano poche e dunque non riescano a trasmettere l'energia. È quel che accadrà tra la corona solare e la sonda stessa. Le particelle dell'atmosfera toccano anche il milione di gradi centigradi, ma sono troppo poche per riuscire a trasferire alla sonda abbastanza energia da fonderla: gli urti tra particelle, pur con tantissima energia, sono poco frequenti. Mancano dunque quelle componenti della trasmissione del calore note come conduzione e convezione.

Durante la rivoluzione attorno al Sole, la sonda mostrerà sempre alla stella lo scudo termico © NASA

Una minima protezione. Potremmo dunque pensare di andare a spasso all’interno della corona solare senza problemi? Non esattamente perché il famoso trasferimento di energia (calore) può avvenire in un terzo modo: attraverso le radiazioni emesse da una sorgente (irraggiamento), in questo caso il Sole.

Ecco perché la sonda Parker Solar Probe è stata dotata di uno scudo termico in grado di sopportare una temperatura di circa 1.650° C, superiore a quella delle più calde lave terrestri.

In particolare la Parker Solar Probe è protetta da uno schermo noto come TPS che ha un diametro di due metri e mezzo e uno spessore di circa 12 cm. Si tratta di uno scudo, formato da carbonio e da uno strato esterno di ceramica che riflette la maggior parte delle particelle, talmente efficiente che la temperatura degli strumenti non supera i 30° C. Tuttavia gli strumenti che dovranno guardare il Sole sono in grado di resistere fino a 2500 °C.

La struttura del Sole. L'atmosfera è l'involucro trasparente del Sole composto dalla cromosfera e dalla corona. Con la "fotosfera" termina l'atmosfera solare.

Decisioni autonome. La sonda sarà anche un vero

capolavoro di ingegneria

elettronica.

Il suo computer di bordo, infatti, sarà in grado di prendere decisioni in autonomia (per esempio per correggere la traiettoria, se fosse necessario) perché a quella distanza (il Sole è a 150 milioni di chilometri dalla Terra) trasmettere istruzioni non sarebbe semplicissimo.

Le informazioni impiegherebbero infatti circa 8 minuti per coprire la distanza e per molte applicazioni si tratterebbe di un lasso di tempo improponibile.

Molte decisioni, dunque, della sonda si baseranno... sul fai da te. Secondo il programma la missione durerà sette anni, con 24 orbite attorno al Sole.

10 agosto 2018 Luigi Bignami
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