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SOLAR ORBITER

La DPU di SWA, cuore e cervello delle misure di vento solare

Autorizzata la spedizione della Data Processing Unit, il cervello che controllerà l’intera suite di plasma a bordo della sonda europea Solar Orbiter

Si è tenuto lo scorso 4 agosto a pochi chilometri a sud di Londra, presso il Mullard Space Science Laboratory (MSSL), la riunione per autorizzare la spedizione della Data Processing Unit (DPU) – il cervello che controllerà l’intera suite di plasma a bordo della sonda europea Solar Orbiter (SolO) – dal team italiano che l’ha sviluppata e costruita alla Airbus Defence & Space di Stevenage, nell’Hertfordshire, dove verrà installata a bordo del satellite.

 

Solar Orbiter è stata la prima missione Medium-class selezionata da ESA nell’ambito del programma Cosmic Vision 2015-2025. Si tratta di una missione dedicata allo studio della fisica solare ed eliosferica, il cui lancio è previsto per il febbraio 2019. Il satellite verrà lanciato a bordo di un razzo Atlas V 411 da Cape Canaveral Air Force Station, in Florida (USA).

 

La particolare orbita di SolO permetterà di osservare la nostra stella da distanze molto ravvicinate (60 raggi solari) e, grazie al progressivo aumento dell’inclinazione orbitale, permetterà di osservare per la prima volta i poli della corona solare, regioni di estrema importanza per comprendere i meccanismi fisici alla base del riscaldamento e dell’accelerazione del vento solare.

 

Gli strumenti a bordo di SolO sono 10, 6 di essi effettueranno misure della superficie e della corona solare da remoto mentre i restanti 4 eseguiranno misure locali (in-situ) di vento solare. “Questo tipo di payload - osserva Roberto Bruno dell’INAF-IAPS di Roma, responsabile scientifico della DPU e Co-Principal Investigator di SWA - rappresenta la caratteristica che fa di SolO una missione solare-eliosferica senza precedenti”. Infatti, è di fondamentale importanza stabilire il legame fra le osservazioni remote delle sorgenti coronali e le misure in-situ per comprendere a pieno i meccanismi mediante i quali la nostra stella dinamicamente crea e continuamente modifica l’intera eliosfera. “Comprendere questo legame – aggiunge Bruno – è un primo passo verso la previsione di quei transienti coronali (coronal mass ejections) che possono influenzare in modo sensibile la magnetosfera terrestre e che vanno sotto il nome di eventi di space weather”.

 

Il nostro Paese ha cospicuamente contribuito al payload di SolO con lo strumento METIS e con la DPU di SWA. METIS è un coronografo in luce visibile e ultravioletta, ideato e realizzato da un team scientifico di istituti INAF ed università italiane guidati dall’Osservatorio di Torino (INAF-OATo) e realizzato da un consorzio industriale formato dalla OHB Italia di Milano e la ThalesAlenia Space di Torino. Allo strumento hanno anche collaborato l’istituto Max Planck per lo Studio del Sistema Solare (MPS) di Göttingen in Germania, e l'Accademia della Scienze della Repubblica Ceca. METIS è già stato consegnato ad Astrium UK durante lo scorso mese di maggio.

 

“La realizzazione della DPU di SWA, che connetterà i 4 sensori dedicati alle misure di vento solare sviluppati dai partner inglesi, francesi e americani, è stata un’attività complessa e innovativa – ha ricordato Barbara Negri, responsabile Osservazione dell’Universo di ASI -portata avanti con successo da un insieme di imprese italiane con la guida scientifica di INAF e sotto il coordinamento dell’ASI. L’Italia ha così acquisito un’importante background su questo tipo di strumentazione, che potrà essere utilizzato in missioni scientifiche future.”

 

SWA (Solar Wind Analyser), sviluppato sotto la responsabilità scientifica del MSSL, è una suite di 4 sensori dedicati alle misure di vento solare: EAS-1, EAS-2, PAS ed HIS. L’Electron Analysers Systems (EAS1 and EAS2), del Mullard Space Science Laboratory (UCL-MSSL), Londra (UK), misurerà la componente elettronica del vento solare; il sensore PAS (Proton Alpha Sensor), dell’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP) di Tolosa (FR), misurerà i protoni e le particelle di elio ionizzato del vento solare; il sensore Heavy Ion Sensor (HIS) del Southwest Research Institute (SwRI) di San Antonio, TX (USA) misurerà gli ioni minori del vento solare quali (C+, N+, Mg+, Si+, Ne+, He+, etc).

 

Questi 4 sensori, per la prima volta in missioni spaziali di questo tipo, saranno connessi ad un’unica DPU la cui responsabilità scientifica ricade sull’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (IAPS) dell’INAF. La DPU, realizzata da un Raggruppamento Temporaneo di Imprese composto da Technosystem Developments (Pozzuoli), Sitael (Mola di Bari), Leonardo (Taranto) e Planetek (Bari), rappresenta il cuore ed il cervello di SWA. “Infatti - aggiunge Mario Salatti, Program Manager ASI del progetto - a suo carico saranno tutte le funzionalità dei vari sensori relative alla potenza, controllo, immagazzinamento temporaneo e compressione dei dati, telemetria con il satellite e calcolo scientifico a bordo Quest’ultimo si avvarrà non solo di CPU ma anche di acceleratori HW per far fronte alla notevole mole di dati prodotta dai vari sensori”.

 

SWA produrrà misure di plasma mai effettuate in precedenza nelle regioni circumsolari che visiterà lungo la sua orbita ed aprirà nuovi orizzonti verso la piena conoscenza dei processi universali e fondamentali che sono alla base del riscaldamento ed accelerazione del plasma solare in particolare e di quelli astrofisici in generale.

 

 

Il Program Manager di SWA per MSSL, Chris Brockley-Blatt