Due mini satelliti, o “CubeSat“, sono alla ricerca di informazioni sui disturbi meteorologici spaziali e sul loro impatto sui segnali di comunicazione. I due satelliti, il Plasma Enhancements in the Ionosphere-Thermosphere Satellite (petitSat) e lo Scintillation Prediction Observations Research Task (SPORT), sono arrivati alla Stazione Spaziale Internazionale il 27 novembre 2022, come parte della 26esima missione di rifornimento di SpaceX per la NASA. Entrambi i CubeSat sono stati schierati dalla stazione spaziale il 29 dicembre 2022.
Gli scienziati di entrambe le missioni sono interessati a studiare uno strato nell’atmosfera superiore della Terra noto come ionosfera. La ionosfera è il luogo in cui gli impatti della meteorologia spaziale sulla nostra tecnologia si fanno sentire più fortemente. Le onde radio e i segnali GPS viaggiano attraverso la ionosfera e le variazioni metereologiche possono interferire o addirittura interrompere i nostri segnali di comunicazione. Giorno dopo giorno, la ionosfera viene colpita dalla radiazione del Sole dando luogo a un insieme di ioni caricati positivamente ed elettroni caricati negativamente, chiamato plasma.
Le fluttuazioni nella ionosfera causano la formazione di regioni a bassa densità e ad alta densità – bolle e blob – nel plasma. Queste bolle e blob possono disperdere segnali radio, a volte facendoli scontrare l’uno con l’altro in un fenomeno chiamato scintillazione. Il risultato sono segnali radio disturbati, che possono ridurre l’affidabilità dei sistemi di comunicazione e navigazione o addirittura il venir meno dei segnali stessi. “Se metti una matita in un bicchiere d’acqua mezzo pieno, la matita sembra rotta“, ha detto Linda Habash Krause, scienziata del progetto SPORT presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama. “Cosa succede quando hai le bolle? Una situazione simile alla matita nell’acqua, i segnali attraversano ampie curve”.
Sfortunatamente, gli scienziati non capiscono esattamente come si formano le bolle e i blob di plasma. I due CubeSat utilizzeranno strumenti scientifici complementari per studiare le condizioni che causano la formazione di queste situazioni. “L’idea è che i team scientifici lavoreranno insieme e si confronteranno in modo incrociato“, ha affermato Jeff Klenzing, il principale studioso del team petitSat presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland.
SPORT è dotato di sei strumenti per effettuare misurazioni in tutta la ionosfera. Aiuterà a determinare le condizioni che esistono appena prima che si formino le bolle di plasma e, in ultima analisi, in che modo la loro evoluzione influisce sui segnali di comunicazione a terra. SPORT trasmetterà i dati all’Istituto nazionale brasiliano per la ricerca spaziale (INPE), dove i dati saranno distribuiti ai ricercatori dell’INPE, della NASA e di altri partner statunitensi. In modo complementare, petitSat lavorerà per determinare cosa innesca i blob di plasma, quando compaiono o anche quanto è grande la regione che occupano.
