Un satellite dell’ETH Zurigo punta a migliorare le previsioni delle tempeste solari

L’attività solare può deviare i satelliti in orbita bassa. L’ETH Zurigo sta sviluppando Ethos, un piccolo satellite di ricerca concepito per migliorare le previsioni degli effetti delle tempeste solari sull’alta atmosfera e sui veicoli spaziali. L’ateneo ha annunciato la missione il 2 novembre 2026 e afferma che dovrebbe iniziare nel 2030.

Le potenti eruzioni solari riscaldano l’alta atmosfera, facendola espandere. I satelliti in orbita terrestre bassa incontrano quindi aria più densa e subiscono una maggiore resistenza. Possono perdere quota e allontanarsi dalle traiettorie previste, con un rischio maggiore di collisione con altri satelliti o detriti spaziali.

Secondo l’ETH Zurigo, le previsioni della risposta dell’atmosfera all’attività solare sono attualmente incerte. Ethos studierà il legame tra la radiazione solare, i cambiamenti nella ionosfera e la densità atmosferica. Misurazioni più precise potrebbero aiutare gli operatori satellitari ad anticipare i cambiamenti orbitali e a reagire agli effetti delle condizioni meteorologiche spaziali.

Ethos abbinerà le misurazioni del Sole alle osservazioni dell’alta atmosfera terrestre. Il satellite, che peserà circa 25-30 chilogrammi, dovrebbe essere dotato di diversi strumenti scientifici. Questi misureranno l’energia emessa dal Sole e rileveranno i raggi X e la radiazione ultravioletta estrema durante le eruzioni solari.

Altri strumenti monitoreranno la ionosfera, lo strato elettricamente carico dell’alta atmosfera. Ethos determinerà inoltre con grande precisione la propria orbita. Nel loro insieme, queste osservazioni dovrebbero aiutare i ricercatori a ricostruire come i cambiamenti dell’attività solare influenzano la ionosfera e modificano la densità dell’atmosfera sovrastante.

Questa catena di effetti è importante per i veicoli spaziali vicini alla Terra. Quando l’atmosfera si espande, i satelliti incontrano una maggiore resistenza, che può rallentarli e modificarne la quota o la traiettoria. Misurando sia la radiazione solare in arrivo sia la risposta dell’atmosfera, i ricercatori intendono capire meglio come gli eventi solari si traducano in cambiamenti orbitali.

La missione è concepita per collegare le variazioni solari alla resistenza incontrata dai satelliti. Ethos combinerà misurazioni della radiazione solare con osservazioni della ionosfera e un monitoraggio preciso dell’orbita. I ricercatori si aspettano che questi dati mostrino come i cambiamenti dell’attività solare modifichino la ionosfera, influenzino la densità dell’alta atmosfera e incidano sulla resistenza che agisce sui satelliti.

Questi dati potrebbero migliorare le previsioni delle condizioni meteorologiche spaziali e permettere agli operatori satellitari di ricevere un avviso anticipato di possibili cambiamenti orbitali. Un quadro più preciso delle condizioni atmosferiche li aiuterebbe a valutare in che modo l’attività solare possa influenzare le traiettorie dei veicoli spaziali in orbita terrestre bassa, dove una maggiore resistenza può ridurne la quota e modificarne le traiettorie.

Il satellite avrà anche un ruolo di ricerca a più lungo termine. Le sue osservazioni della radiazione solare dovrebbero contribuire a una serie continua di misurazioni. L’ETH Zurigo afferma che i dati ottenuti saranno importanti anche per la ricerca sul clima, collegando lo studio delle condizioni meteorologiche spaziali alla missione con l’analisi a lungo termine della radiazione solare.

Istituzioni svizzere stanno realizzando insieme la missione, mentre diverse missioni esistenti per la misurazione del Sole si avvicinano alla fine della loro vita operativa. L’ETH Zurigo collabora con l’Osservatorio fisico-meteorologico di Davos, l’Università di Berna e il Politecnico federale di Losanna, noto come EPFL. Le istituzioni stanno sviluppando gli strumenti scientifici, mentre un fornitore commerciale dovrebbe mettere a disposizione il satellite.

Si prevede che diverse missioni esistenti per la misurazione della radiazione solare raggiungano la fine della loro vita operativa attorno al 2030. Ethos dovrebbe contribuire a mantenere ininterrotta la serie di misurazioni. Questa continuità sosterrebbe la ricerca sulla radiazione solare e fornirebbe dati utili sia alla ricerca sul clima sia alle previsioni delle condizioni meteorologiche spaziali.

La missione prevista riunisce il lavoro di équipe di ricerca svizzere attorno a un unico veicolo spaziale compatto. Le sue misurazioni dovrebbero permettere ai ricercatori di comprendere meglio come l’attività solare modifichi l’alta atmosfera e, al contempo, aiutare gli operatori di satelliti in orbita bassa a prepararsi ai cambiamenti della resistenza atmosferica.