L'avventurosa storia di Soho

Quando Soho partଠper lo spazio il 2 dicembre 1995, a bordo di un razzo Atlas da Cape Canaveral, nessuno riusciva a immaginare la storia piena di successi, ansie, sfide, errori e resurrezioni che avrebbe riempito gli anni seguenti. SOHO stava per Solar and Heliospheric Observatory, e nasceva per un'iniziativa congiunta dell'ESA e della NASA che dividevano gli oneri della non facile missione. L'ESA europea avrebbe costruito il satellite e la NASA americana preparava qualche strumento da imbarcarvi sopra e forniva il razzo per andare in orbita. Un gruppo di industrie europee guidato da Matra Marconi Space e comprendente British Aerospace, Alenia Spazio, Casa e Saab Ericsson realizzavano la complessa macchina cosmica per le cui ricerche si scelse un posto inusuale, molto lontano dalla Terra. SOHO, infatti, aveva la necessita di porsi in una zona dalla quale senza disturbi della Terra poter osservare 1'astro in continuazione, cioè senza alcuna interruzione, cogliendo cosi al meglio le sue manifestazioni. II posto adatto per queste necessita era stato individuato in un "punto di Lagrange", per la precisione nel "punto di librazione Ll". Qui le forze gravitazionali della Terra e del Sole si equilibrano, creando una zona indisturbata nella quale il satellite può compiere il suo lavoro. Ma gia prima di conquistare 1'obiettivo, SOHO, strada facendo, raccoglieva la prima immagine del Sole. Era il 19 dicembre 1995 e il risultato dimostrava 1'eccellente funzionamento del satellite. Altri test seguirono accompagnati dalle necessarie calibrazioni e alla fine il grande veicolo spaziale (pesante 1864 chilogrammi) era pronto per il suo lavoro di studio. II via fu dato ufficialmente il 16 aprile 1996.

Un fiume di dati

Da allora e stato un fiume di dati e immagini con una ricchezza di informazioni che non aveva confronto col passato. Con una sorpresa: il Sole manifestava sempre una estrema virulenza pur nei suoi periodi di alta e bassa attività . Per indagare la nostra Stella, SOHO e fornito di dodici strumenti. Tre sono degli eliosismometri (Golf, Virgo e MDI), con i quali si può indagare la struttura e la dinamica degli strati interni dell'astro, dal cuore più profondo sino ai livelli più esterni delle zone di convezione. Poi si trova un set di sei strumenti utili per il remote sensing e consistenti in camere all'ultravioletto, spettrografi, coronografi con i quali si può raccogliere un'immagine completa e definita dell'atmosfera solare e della corona. Questi dati erano inoltre completati da una misura del vento solare e delle particelle energetiche di cui e composto. Se alla realizzazione degli strumenti hanno contribuito le Università  di Torino e Firenze, alla missione più in generale hanno garantito una rilevante partecipazione pure 1'Osservatorio di Arcetri e Osservatorio astronomico di Trieste. Nell'insieme, i 12 consorzi internazionali creati per la preparazione degli strumenti hanno coinvolto 39 istituti di 15 nazioni (Belgio, Danirnarca, Finlandia, Francia, Germania, Irlanda, Italia, Giappone, Paesi Bassi, Norvegia, Russia, Spagna, Svizzera, Gran Bretagna e Stati Uniti). Gli obiettivi scientifici della missione SOHO erano tre:

• Con il primo, si voleva raggiungere una migliore conoscenza della struttura e della dinamica dell'interno del Sole utilizzando tecniche di eliosismografia.
• II secondo scopo mirava a una più approfondita indagine dei processi fisici che formano e riscaldano la corona solare.
• II terzo obiettivo, infine, tendeva a investigare il vento solare e i processi che lo accelerano.

Le aspettative erano grandi e si voleva andare oltre le ricerche condotte in passato. Diversi erano stati i satelliti nati per studiare il Sole. Dalla serie degli OSO americani, ai Prognoz russi, al mitico Solar Maximum Mission (piu comunemente noto come Solmax) riparato addirittura in orbita dalla navetta della NASA; tutti avevano contribuito notevolmente alla conoscenza del Sole. E notevole era stato anche il lavoro condotto con 1'osservatorio solare installato sul laboratorio orbitale americano Skylab in orbita intorno al 1973.

Ma ora si voleva andare oltre. E in effetti il bilancio dei primi due anni di attività  e stato estremamente lusinghiero. SOHO ha rilevato fiumi di plasma sulla superficie, ha scoperto un "tappeto" magnetico, vale a dire una superficie magnetica che ricopre 1'astro dalla quale scaturisce 1'energia necessaria per riscaldare sino ad alte temperature la corona. Questo della corona più calda della superficie e uno dei misteri che gli astrofisici solari si trascinano da decenni senza dare risposte convincenti. Le osservazioni di SOHO, invece, hanno fornito una plausibile ragione per spiegare 1'intricato fenomeno. Bisogna poi aggiungere 1'osservazione dei brillamenti (flare) legati a terremoti solari e la scoperta di una cinquantina di comete (che poi diventeranno un centinaio) precipitate sull'astro. La possibilità , inoltre, di riprendere splendide immagini del Sole ricchissime di contenuti informativi, ha creato 1'opportunita di migliorare 1'abilita di esprimere previsioni sui comportamenti e i conseguenti effetti da essi generati. E cosi che si e riusciti a creare un servizio di Space Weather, cioè di meteorologia spaziale. Con questo servizio si formulano delle vere e proprie previsioni che consentono di lanciare allarmi sulla Terra in occasione di eruzioni solari con un certo anticipo sul momento in cui gli effetti dei fenomeni raggiungono il nostro pianeta. In questo modo, si possono prendere quelle misure di protezione utili per evitare i danni generati dalle tempeste solari. 1 settori più coinvolti sono quelli del trasporto dell'energia e le telecomunicazioni. Diversi casi registrati in passato di interruzioni o guasti a questi servizi erano stati attribuiti a violente eruzioni solari. Anche alcuni satelliti sembrano essere stati vittime di tali fenomeni, contro i quali 1'unica arma e la prevenzione.

Dati i buoni risultati conseguiti, quando SOHO giunse agli inizi del 1998, cioè alla fine della sua vita teorica stabilita dagli ingegneri, all'ESA e alla NASA decisero ovviamente di proseguire con l'attività  perchè il satellite, i suoi sistemi e i suoi strumenti scientifici erano tutti ancora in ottimo stato. ESA e NASA programmarono un'estensione del lavoro almeno sino ad includere 1'annata d massima attività  dell'astro, cioè il 2000. In realtà , si stabilଠdi andare fino a 2003, comprendendo tutta la fase pii turbolenta dell'astro e integrando le su osservazioni con quelle della sonda Ulisse (sempre dell'ESA) che ritornò per la seconda volta a scrutare le zone polari del Sole e con quelle dei satelliti Cluster-II in partenza nell'estate 2000. L'avventura, dunque, continuava, arrivando sino al giugno 1998 con un bottino di 2 milioni di immagini raccolte. M il 25 giugno 1998 c'era in agguato 1 sfortuna. Durante una periodica operazione di manutenzione del veicolo spaziale effettuata dal centro di Darmstad in Germania, i contatti col satellite furono persi, ed era ormai considerato perduto anche SOHO, perchè a nulla servivano i tentativi di recuperarlo.

Morte e resurrezione

La missione si interrompeva bruscamente. Immediatamente, si avviavano analisi di ogni genere e si cercava di ricorrere a qualsiasi strumento per tentare 1'impossibile. La NASA fece addirittura intervenire il grande telescopio di Arecibo adagiato in un cratere vulcanico di Portorico. E fu una buona idea, perchè il grande paraboloide riuscଠa scoprirlo in cielo e a determinarne la posizione. Era il 23 luglio 1998. E il 3 agosto la rete Deep Space Network della NASA fu in grado di catturare un segnale di SOHO; un segnale fatidico che rappresento 1'inizio di una nuova storia.

A partire dal quel giorno, una frenetica attività  condotta congiuntamente da scienziati europei ed americani permetteva di riconquistare il satellite, di riportarlo nella giusta posizione, di controllarne lo stato di salute. Infatti, 1'aver stabilito un contatto aveva consentito di ricaricare le batterie e di sgelare il sistema di propulsione con il suo propellente idrazina; due elementi essenziali per procedere ad ogni ulteriore passo verso la rinascita.

II 16 settembre, finalmente, il satellite era tornato ad orientarsi verso il Sole e cosà¬, poco dopo, il 25 settembre poteva essere considerato definitivamente recuperato e pronto al lavoro. In realtà , si temeva ancora per gli strumenti, che non erano stati progettati per sopravvivere a lungo nel gelo cosmico senza le adeguate protezioni degli impianti del veicolo spaziale. Ma queste preoccupazioni si scioglievano a partire dal 5 ottobre, quando veniva riacceso il primo strumento (Sumer) al quale seguivano gli altri undici che rispondevano altrettanto positivamente. Cosi, il 4 novembre tutti erano funzionanti e SOHO era pronto a iniziare la sua seconda vita. E dal "Punto L1" di Lagrange tornavano a piovere eccezionali immagini della nostra stella, che appariva sempre più virulenta, man mano che si avvicinava il suo momento di massima attività . In realtà , qualche guaio il freddo cosmico lo aveva procurato al gigante in orbita. E vero che gli strumenti funzionavano ancora bene, ma due dei tre giroscopi con i quali si orientava nello spazio si guastarono, finche il 21 dicembre 1998 anche il terzo andava fuori uso. A quel punto il satellite si poneva in una condizione di sicurezza, perchè era venuto meno un sistema importante per garantire la corretta posizione durante le osservazioni: quindi, buona parte degli apparati furono spenti, nell'attesa di un intervento da terra. Senza i giroscopi, 1'unico modo per aggirare il problema era quello di utilizzare il sistema di propulsione accendendo periodicamente i razzetti per correggere gli errori dell'assetto. Ma per fare questo bisognava che il "cervello" del veicolo lo sapesse e agisse di conseguenza. A tal fine, i tecnici scrissero un software che spedirono al computer di SOHO e grazie al quale il satellite, ignorando i giroscopi che ormai non esistevano più, ordinava 1'accensione dei propulsori quando era necessario per riconquistare la giusta posizione.

Era la prima volta che si tentata un'operazione del genere. "Ed e stato come istruire da terra il pilota di un aeroplano ad eseguire complicate manovre per aiutarlo a compiere un atterraggio sicuro", commentava Michel Verdant, program manager di SOHO.

Non è finita

In questo modo, il 3 dicembre 1999 il satellite dell'ESA tornava nuovamente, e per la seconda volta, a guardare il Sole con i suoi strumenti. E se non si presenteranno altre sorprese potrà  continuare a farlo sino al 2003 come era stato stabilito. L'8 febbraio 2000, intanto, si e registrato un evento simbolico ma significativo. Dai calcoli compiuti, quel giorno una cometa scoperta il 4 febbraio da un astronomo lituano e prima mai avvistata, precipitava nella fornace solare: era la centesima cometa kamikaze osservata dal satellite. E al centro di controllo Goddard della NASA che ospita la SOHO Experiment Operation Facility, si e festeggiato 1'evento.

Per facilitare lo scambio e 1'utilizzo dell'imponente massa di dati raccolti dall'osservatorio solare e stato creato un SOHO Data Archive and Information System con quattro archivi che contengono quattro copie delle informazioni ottenute. Oltre al centro Goddard per gli utilizzatori americani, in Europa vi sono il Ruthcrford Appleton Laboraton/ in Gran Bretagna; VInstitut d'Astrophysique spatiale in Francia, e 1'Urdversita di Torino in Italia. E ad essi, naturalmente, fanno riferimento tutti i ricercatori europei. Ma la storia non e ancora finita. Gli occhi di SOHO hanno finora ridisegnato, precisandola meglio, 1'immagine del nostro Sole. Tuttavia, altri dettagli importanti potranno essere svelati proprio in coincidenza degli eccezionali eventi che 1'astro potrà  manifestare nel suo momento più violento. Li aspettiamo

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