Van Allen Probes: differenze tra le versioni

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{{Infobox missioneMissione spaziale

{{In corso|astronautica}}

{{Infobox missione spaziale

|nome_missione = Van Allen Probes

|proponente = {{bandiera|USA}} [[NASA]]

|NSSDC_ID = 2012-046A e 2012-046B

|destinazione = [[Fasce di vanVan Allen]]

|emblema = Van Allen Probes Logo.png

|destinazione = [[Fasce di van Allen]]

|booster = [[Atlas V]]

|lancio = 30 agosto [[2012]] alle 08:05 [[Tempo coordinato universale|UTC]]

|luogo_lancio = [[Cape Canaveral Air Force Station|Cape Canaveral]]

|durata = 27 anni, (prevista)1 mese, 17 giorni

|apogeo = ~ 36.980 km

|perigeo = ~ 6.880 km

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|massa = 1.500 kg (entrambe)

|strumentazione =

<div>

* Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma Suite (ECT)

* Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science (EMFISIS)

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* Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment (RBSPICE)

* Relativistic Proton Spectrometer (RPS)

|esito = Missione terminata il 18 ottobre 2019

</div>

|esito =

|programma = Programma Living With a Star

|precedente = [[Solar Dynamics Observatory]]

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}}

La '''Van Allen Probes''', precedentemente conosciuta come '''Radiation Belt Storm Probes''' (sigla '''RBSP'''),<ref>{{cita news |titolo=Van Allen Probes: NASA Renames Radiation Belt Mission to Honor Pioneering Scientist |data=11 novembre 2012 |editore=Science Daily |url=httphttps://www.sciencedaily.com/releases/2012/11/121111101748.htm |accesso=15 dicembre 2017}}</ref> è stata una [[missione spaziale]] della [[NASA]], sviluppata nell'ambito del [[Programma Living With a Star]].<ref name=overview/>

La missione prevedeprevedeva l'utilizzo di due sonde identiche, lanciate il 30 agosto 2012,<ref name=lancio/> per lo studio delle regioni dello spazio circumterrestre indicate come [[Fasce di Van Allen]]. La comprensione dei fenomeni che vi hanno luogo ha infatti importanti ricadute pratiche negli ambiti dell'operatività e progettazione dei [[satellite artificiale|satelliti artificiali]], della programmazione delle missioni spaziali e della sicurezza degli [[astronauta|astronauti]].<ref>{{Cita web |lingua=en |url=httphttps://www.nasa.gov/offices/ipce/ipao/home/rbsp_highlight.html |titolo=Radiation Belt Storm Probes (RBSP) |editore=NASA |data=15 luglio 2011 |accesso=2 settembre 2012 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120502123014/http://www.nasa.gov/offices/ipce/ipao/home/rbsp_highlight.html |dataarchivio=2 maggio 2012 }}</ref>

Le sonde avevano un piano di missione iniziale di due anni ma hanno funzionato per oltre sette anni e sono state disattivate nel 2019 all'esaurimento del combustibile.<ref>{{cita web|url=https://www.jhuapl.edu/PressRelease/191017|titolo=Mission Accomplished: Van Allen Probes Conclude Seven Years of Discovery|data=17 ottobre 2019}}</ref> Si prevede che [[rientro atmosferico|rientreranno nell'atmosfera]] negli [[anni 2030]], bruciandosi completamente per l'attrito con l'[[alta atmosfera]] terrestre.<ref>{{cita web|url=http://vanallenprobes.jhuapl.edu/News-Center/newsArticles/article.php?id=20190210|titolo=Radiation Belts Revealed and Conquered, NASA's Van Allen Probes Begin Final Phase of Exploration|data=febbraio 2019}}</ref>

== Sviluppo ==

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La missione è stata ideata dall'[[Applied Physics Laboratory]] (APL) della [[Johns Hopkins University]], nell'ambito del [[Programma Living With a Star]], gestito dal [[Goddard Space Flight Center]] per la [[NASA]]. L'Applied Physics Laboratory è stato responsabile della progettazione e produzione delle [[sonda spaziale|sonde]], e lo sarà della gestione degli strumenti e delle sonde stesse.

L'assegnazione della missione all'Applied Physics Laboratory è avvenuta nel 2006. La fase di progettazione concettuale è stata conclusa nel gennaio del 2007, la progettazione preliminare nell'ottobre del 2008 e la missione confermata in via definitiva nel gennaio del 2009, con la costruzione iniziata nel 2010.<ref>{{Cita web |lingua=en |url=http://rbsp.jhuapl.edu/newscenter/intheloop/2010_01.php |titolo=Construction Begins! |editore=The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory |data=gennaio 2010 |accesso=4 settembre 2012 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://archive.is/20120724194220/http://rbsp.jhuapl.edu/newscenter/intheloop/2010_01.php }}</ref><ref>{{Cita web |lingua=en |url=https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/r/rbsp |titolo=RBSP (Radiation Belt Storm Probes) Mission |editore=ESA |autore=Herbert J. Kramer |opera=Observation of the Earth and Its Environment: Survey of Missions and Sensors, pubblicato sull'eoPortal Directory |accesso=4 settembre 2012 |urlmorto=sì }}</ref>

Le sonde, trasportate presso la [[Cape Canaveral Air Force Station]] il 30 aprile 2012, sono state da lì lanciate il seguente 30 agosto alle 08:05 [[Tempo coordinato universale|UTC]], a bordo del razzo [[Atlas V]] 401,<ref name=lancio>{{Cita web |lingua=en |url=httphttps://www.nasa.gov/home/hqnews/2012/aug/HQ_12-289_RBSP_Launches.html |titolo= NASA Launches Radiation Belt Storm Probes Mission |editore=NASA |data=30 agosto 2012 |accesso=2 settembre 2012}}</ref> con alcuni giorni di ritardo rispetto alla data inizialmente prevista del 23 agosto a causa di condizioni anomale registrate nel motore<ref>{{Cita web |lingua=en |url=http://www.redorbit.com/news/space/1112681182/rbsp-launch-delay-082412/ |titolo=NASA Radiation Belt Mission Launch Scrubbed |data=24 agosto 2012 |editore=redOrbit.com |accesso=4 settembre 2012 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20130524101406/http://www.redorbit.com/news/space/1112681182/rbsp-launch-delay-082412/ |urlmorto=sì }}</ref> e, successivamente, di condizioni meteo avverse.<ref>{{Cita web |lingua=en |url=httphttps://www.nasaspaceflight.com/2012/08/nasa-rbsp-spacecraft-ride-ula-atlas-v/ |titolo=Atlas V launches at the third attempt with RBSP spacecraft |data=29 agosto 2012 |autore=William Graham |editore=NASASpaceFlight.com |accesso=4 settembre 2012}}</ref>

== Caratteristiche tecniche ==

La missione prevede l'utilizzo di due sonde, indicate come A e B, dotate di un analogo set di strumenti. Il corpo principale di ciascuna sonda ha la forma di un [[prisma]], alto {{M|1,3|-|ul=m}}, a base [[Ottagono|ottagonale]], dal diametro di {{M|1,8|-|ul=m}}. Da esso dipartono quattro [[pannello fotovoltaico|pannelli fotovoltaici]] di forma quadrata, con lato di 0,9 m, che forniscono una potenza di {{M|350|-|ul=watt}}, le aste degli strumenti (di circa 4,6 e 50 m di lunghezza) e le [[antenna|antenne]] per le comunicazioni nella [[banda S]]. Al lancio, la sonda A pesava {{M|591,6|k|gul=kg}}, 129,6 dei quali di strumentazione scientifica, mentre la sonda B {{M|610,6|k|gul=kg}}, appesantita dagli elementi strutturali necessari a sostenere il peso della compagna nella manovra di lancio.<ref name=struttura>{{Cita|NASA, ''Press Kit''|pp. 8-10|cid=press-kit}}.</ref>

Ciascuna sonda è stabilizzata a singolo spin con circa 5 rotazioni al minuto e [[propulsione spaziale|spinta]] da un sistema di otto [[motori a razzo]] [[Razzo a propellente liquido|a propellente liquido]] (nello specifico, [[idrazina]]), ognuno dei quali in grado di generare una spinta di {{M|0,9|-|ul=N}}.<ref name=struttura/>

Le sonde percorrono le proprie [[orbita geocentrica|orbite geocentriche]] in circa 9 ore, con una quota di [[perigeo]] compresa tra 500 e 675&nbsp;km e quella di [[apogeo (astronomia)|apogeo]] compresa tra 30.050 e 31.250&nbsp;km. L'[[inclinazione orbitale]] dovrebbe essere di 10° e comunque non superiore ai 18°. Esigenze di puntamento dei pannelli fotovoltaici, inoltre, richiedono che l'asse di rotazione delle sonde sia mantenuto tra i 15 e 27° dal Sole.<ref name=orbita>{{Cita|NASA, ''Press Kit''|pp. 7-8|cid=press-kit}}.</ref>

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* Relativistic Proton Spectrometer (RPS)

L'''Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma Suite'' (ECT) si compone a sua volta di tre elementi: gli [[spettrometro|spettrometri]] MagEIS e HOPE e il [[telescopio]] REPT. Loro scopo è misurare le proprietà - [[Vettore (fisica)|il modulo e la direzione]] della [[velocità]] e la composizione - delle particelle presenti nelle fasce di Van Allen. Lo strumento è sensibile ad [[elettrone|elettroni]] e [[ione|ioni]] con [[energia]] compresa tra {{M|1|-|ul=eV}} e {{M|10|M|eVul=MeV}} ed è in grado di riconoscere ioni di [[idrogeno]], [[elio]] ed [[ossigeno]].<ref>{{Cita|NASA, ''Press Kit''|pp. 13-15|cid=press-kit}}.</ref>

L'''Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science'' (EMFISIS) si compone di due [[magnetometro|magnetometri]] distinti, posizionati alle estremità di due aste di tre metri di lunghezza. Obiettivo dello strumento è misurare la propagazione di onde nel [[plasma (fisica)|plasma]] che compone le fasce di Van Allen e contribuire a spiegare sia i fenomeni di accelerazione delle particelle, sia quelli che conducono alla loro progressiva de-energizzazione e fuga nello spazio.<ref>{{Cita|NASA, ''Press Kit''|pp. 16-17|cid=press-kit}}.</ref>

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L'''Electric Field and Waves Suite'' (EFW) intende misurare il [[campo elettrico]] nello spazio attorno alla sonda. Per farlo, utilizza sei antenne: le maggiori, di 50 metri di lunghezza, si estenderanno nel piano perpendicolare all'asse di rotazione della sonda su due lati opposti; altre due antenne di 40 m saranno estese nello stesso piano, nella direzione perpendicolare alle precedenti; infine, lungo l'asse di rotazione saranno estese altre due antenne telescopiche di 6 m di lunghezza. All'estremità di ciascuna antenna è presente il sensore per il rilevamento.<ref>{{Cita|NASA, ''Press Kit''|pp. 18-19|cid=press-kit}}.</ref>

Il ''Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment'' (RBSPICE) è sviluppato per misurare la [[corrente ad anello]] che si manifesta nelle fasce di Van Allen durante le [[Tempesta solare|tempeste geomagnetiche]].<ref>{{Cita web |url=http://legacy.ingv.it/roma/attivita/geomagnetismo/tempeste/correnteanello.html |titolo=La Corrente ad Anello |autore=Paola De Michelis |opera=Magnetismo terrestre |editore=Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia |accesso=4 settembre 2012 |dataarchivio=11 febbraio 2013 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20130211055551/http://legacy.ingv.it/roma/attivita/geomagnetismo/tempeste/correnteanello.html |urlmorto=sì }}</ref> Lo strumento è anch'esso uno spettrometro.<ref>{{Cita|NASA, ''Press Kit''|pp. 13 e 20|cid=press-kit}}.</ref>

Infine, il ''Relativistic Proton Spectrometer'' (RPS) rileverà protoni con un'energia compresa tra {{M|50|M|eVul=MeV}} e {{M|2|G|eVul=GeV}}, i cosiddetti protoni relativistici, che costituiscono un pericolo per la sopravvivenza dei satelliti spaziali e degli esseri umani operanti nella regione di spazio delle fasce di Van Allen.<ref>{{Cita|NASA, ''Press Kit''|pp. 13 e 21|cid=press-kit}}.</ref>

== Obiettivi scientifici ==

[[File:RBSP Science Overview.ogv|thumb|Obiettivi scientifici]]

I fenomeni di espansione e contrazione che interessano le [[Fasce di Van Allen]] sono una delle manifestazioni del [[tempo meteorologico spaziale]] (''space weather'') nello spazio circumterrestre e sono sostenuti dai flussi di [[energia]] e materia ([[vento solare]]) emessi costantemente dal [[Sole]] che permeano tutto il [[sistema solare]].<ref name=overview/> Le fasce sono rifornite durante le [[Tempesta solare|tempeste solari]] che portano le particelle cariche del vento solare a penetrare e rimanere poi intrappolate nel [[campo geomagnetico]]. Quando tale fenomeno giunge ad interessare l'[[atmosfera terrestre|atmosfera]] origina le [[Aurora polare|aurore polari]], ma può anche arrecare danni ai satelliti in orbita e alle reti elettriche sulla superficie oltre che ostacolare le comunicazioni. Obiettivo della missione è quindi caratterizzare le Fasce di Van Allen e permettere miglioramenti tecnologici, ad esempio nella progettazione dei satelliti. Più specificamente, attraverso questa missione, i ricercatori intendono comprendere come si formino e modifichino in funzione dell'[[Ciclo undecennale dell'attività solare|attività solare]] le popolazioni di [[ione|ioni]] ed [[elettrone|elettroni]] relativistici che compongono le Fasce stesse.<ref name=overview>{{Cita web |lingua=en |url=httphttps://www.nasa.gov/mission_pages/rbsp/mission/index.html |titolo=RBSP - Mission Overview |accesso=2 settembre 2012 |data=28 marzo 2012 |editore=NASA |dataarchivio=2 gennaio 2020 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20200102212655/https://www.nasa.gov/mission_pages/rbsp/mission/index.html |urlmorto=sì }}</ref>

Gli obiettivi della missione sono riassumibili come segue:<ref name=overview/>

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== Bibliografia ==

* {{cita libro |lingua=inglese |url=httphttps://www.nasa.gov/pdf/677837main_rbsp_pk_final81712_lores.pdf |titolo=Radiation Belt Storm Probes Launch. Press Kit |data=agosto 2012 |editore=NASA |autore=NASA |accesso=3 settembre 2012 |cid=press-kit}}

== Voci correlate ==

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== Altri progetti ==

{{interprogetto|commons=Category:Van Allen Probes}}

== Collegamenti esterni ==

* {{cita web |lingua=en |url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=RADBELTSP |titolo=Radiation Belt Storm Probe (RBSP) |editore=National Space Science Data Center (NSSDC), NASA |autore=E. Bell, II (curatore) |data=14 maggio 2012 |accesso=3 settembre 2012}}

* {{cita web |lingua=en |url=https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/r/rbsp |titolo=RBSP (Radiation Belt Storm Probes) Mission |editore=ESA |autore=Herbert J. Kramer |opera=eoPortal Directory |accesso=4 settembre 2012 |urlmorto=sì }}

{{portale|astronautica}}

[[Categoria:SondeSatelliti spazialiartificiali NASA]]

[[Categoria:Programma Living With a Star]]