Infografica sulla ionosfera. Crediti: Goddard Space Flight Center della Nasa / Duberstein
Da sopra e da dentro, da vicino e da lontano. Uno specializzato nei “paesaggi”, l’altro nei “dettagli”. Sono Gold e Icon, i due satelliti Nasa, in partenza entrambi nel 2018, per lo studio della ionosfera: quella zona di confine fra la Terra e lo spazio dove i fenomeni di meteorologia e quelli di space weather entrano in contatto. Uno complementare all’altro, promettono di produrre le osservazioni più complete mai ottenute di questo guscio di ioni ed elettroni che ci avvolge, fra i 60 e i 1000 km, al di là dello strato di ozono. Osservazioni cruciali per l’elaborazione di nuovi modelli climatici, che tengano conto, per esempio, della risposta dell’alta atmosfera agli uragani dal basso e, dall’alto, alle tempeste geomagnetiche.
«Prima si riteneva che solo il vento solare potesse influenzare la ionosfera, e che solo la bassa atmosfera fosse influenzata dal meteo terrestre», ricorda Doug Rowland, mission scientist di Icon al Goddard Space Flight Center della Nasa. «Ora avremo invece la possibilità di vedere come quell’energia si accoppia».
Gold sta per Global-scale Observations of the Limb and Disk: lancio in programma il prossimo 25 gennaio, ha per destinazione l’orbita geostazionaria, quella popolata dai satelliti per le tv, a una quota di 35786 km. Dunque spetta a lui la visione “panoramica” della ionosfera dall’alto. Essendo in orbita stazionaria, vedrà un solo emisfero, il “disco” occidentale (con l’Oceano Atlantico al centro, grosso modo), del quale produrrà una mappa completa ogni mezz’ora con uno spettrografo a due canali funzionante nel lontano ultravioletto.
Oltre alla ionosfera, entro fine 2018 (questa la data di lancio prevista) Gold vedrà sfrecciare sotto di sé, ogni 94 minuti, anche il satellite compagno Icon (acronimo di Ionospheric Connection Explorer), destinato invece a solcare direttamente la ionosfera – e dunque a “fotografarne” i dettagli – a una quota di circa 560 km, poco al di sopra delle strade percorse dallo Hubble Space Telescope. Ciò significa che le due missioni produrranno periodicamente un’istantanea della stessa regione: una sovrapposizione di dati che aiuterà gli scienziati a identificare, in un certo istante, le cause di cambiamenti nell’alta atmosfera.
Le due missioni, oltre a lavorare in tandem, hanno ciascuna i propri obiettivi scientifici. Icon terrà sott’occhio le interazioni e il comportamento dei gas carichi e neutri in alta atmosfera, studiando individualmente le forze – come i venti neutri, i gradienti di pressione e l’attività solare – che agiscono sulla ionosfera.
Gold si concentra invece sull’osservazione di ciò che produce variazioni nell’alta atmosfera, dunque il Sole, il campo magnetico terrestre e la bassa atmosfera. In particolare, Gold studierà la risposta dell’alta atmosfera alle tempeste geomagnetiche – temporanee perturbazioni del campo magnetico terrestre innescate dall’attività solare. Durante le ore notturne, poi, Gold osserverà le perturbazioni della ionosfera, dovute a bolle dense e imprevedibili di gas di particelle cariche che appaiono sopra l’equatore e ai tropici producendo occasionali interferenze nelle comunicazioni radio.
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