Un sensore a raggi X della NASA si sta dirigendo verso la Luna nell’ambito della campagna Artemis della NASA, dove catturerà le prime immagini globali del campo magnetico che protegge la Terra dalle radiazioni solari. Lo strumento Lunar Environment Heliospheric X-ray Imager, o LEXI, è uno dei 10 carichi utili a bordo della prossima consegna lunare tramite l’iniziativa CLPS (Commercial Lunar Payload Services) della NASA, il cui lancio è previsto dal Kennedy Space Center dell’agenzia in Florida non prima di metà gennaio, con il Blue Ghost Lander della Firefly Aerospace. Lo strumento supporterà l’obiettivo della NASA di comprendere come il nostro pianeta natale risponde al meteo spaziale, le condizioni nello spazio guidate dal Sole. Una volta che la polvere si sarà dissolta dopo l’atterraggio sulla Luna, LEXI si accenderà, si riscalderà e punterà di nuovo la sua attenzione sulla Terra. Per sei giorni, raccoglierà immagini dei raggi X che emanano dai bordi della vasta magnetosfera del nostro pianeta . Questa visione completa potrebbe illustrare come questo confine protettivo risponde al meteo spaziale e ad altre forze cosmiche, e come può aprirsi per consentire l’ingresso di flussi di particelle solari cariche, creando aurore e potenzialmente danneggiando l’infrastruttura.
“Stiamo cercando di ottenere questa grande immagine dell’ambiente spaziale della Terra”, ha affermato Brian Walsh, fisico spaziale alla Boston University e ricercatore principale di LEXI. “Molta fisica può essere esoterica o difficile da seguire senza anni di formazione specifica, ma questa sarà scienza che potrete vedere”. Ciò che LEXI vedrà sono i raggi X a bassa energia che si formano quando un flusso di particelle dal Sole, chiamato vento solare, si schianta contro il campo magnetico terrestre. Ciò avviene ai margini della magnetosfera, chiamata magnetopausa. I ricercatori sono stati recentemente in grado di rilevare questi raggi X in un mosaico di osservazioni da altri satelliti e strumenti. Dal punto di vista della Luna, tuttavia, l’intera magnetopausa sarà nel campo visivo di LEXI. Il team sulla Terra lavorerà 24 ore su 24 per monitorare come la magnetosfera si espande, si contrae e cambia forma in risposta alla forza del vento solare.
“Ci aspettiamo di vedere la magnetosfera respirare e inspirare, per la prima volta”, ha detto Hyunju Connor, astrofisico del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, e responsabile della NASA per LEXI. “Quando il vento solare è molto forte, la magnetosfera si restringe e spinge all’indietro verso la Terra, per poi espandersi quando il vento solare si indebolisce”. Lo strumento LEXI sarà anche pronto a catturare la riconnessione magnetica, ovvero quando le linee di campo della magnetosfera si fondono con quelle del vento solare e rilasciano particelle energetiche che piovono sui poli della Terra. Ciò potrebbe aiutare i ricercatori a rispondere a domande persistenti su questi eventi, tra cui se accadono in più siti contemporaneamente, se si verificano costantemente o a raffiche e altro ancora. Queste particelle solari che penetrano nell’atmosfera terrestre possono dare origine a splendide aurore boreali, ma possono anche danneggiare i satelliti in orbita attorno al pianeta o interferire con le reti elettriche terrestri.
“Vogliamo capire come si comporta la natura”, ha detto Connor, “e capendo questo possiamo aiutare a proteggere la nostra infrastruttura nello spazio”. La consegna CLPS non sarà il primo viaggio di LEXI nello spazio. Un team di Goddard, tra cui Walsh, ha costruito lo strumento (allora chiamato STORM) per testare la tecnologia per rilevare raggi X a bassa energia su un ampio campo visivo. Nel 2012, STORM è stato lanciato nello spazio su un razzo sonda , ha raccolto immagini a raggi X ed è poi ricaduto sulla Terra. Finì in una teca a Goddard, dove rimase per un decennio. Quando la NASA lanciò un bando per progetti CLPS che potessero essere realizzati rapidamente e con un budget limitato, Walsh pensò allo strumento e al potenziale di ciò che avrebbe potuto vedere dalla superficie lunare.
“Romperemmo il vetro, non letteralmente, ma lo rimuoveremmo, lo restaureremmo e lo rimetteremmo a nuovo, e questo ci permetterebbe di guardare indietro e ottenere questa immagine globale che non abbiamo mai avuto prima”, ha detto. Alcune vecchie ottiche e altri componenti sono stati sostituiti, ma lo strumento era nel complesso in buone condizioni e ora è pronto a volare di nuovo. “C’è molta scienza davvero ricca che possiamo ottenere da questo”. Con il modello CLPS, la NASA sta investendo in servizi di consegna commerciale sulla Luna per consentire la crescita del settore e supportare l’esplorazione lunare a lungo termine. Come cliente principale per le consegne CLPS, la NASA mira a essere uno dei tanti clienti per i voli futuri. NASA Goddard è un collaboratore scientifico principale su LEXI. Il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, Alabama, gestisce lo sviluppo di sette dei 10 carichi utili CLPS trasportati sul lander lunare Blue Ghost di Firefly, tra cui LEXI. Link video:
Per saperne di più su CLPS e Artemis:
https://www.nasa.gov/clps
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