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COronal Mass Ejections and Solar Energetic Particles: forecasting the space weather impact

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Sistema di allarme per il meteo spaziale

I satelliti orbitanti e le reti elettriche sulla terra sono suscettibili alle condizioni atmosferiche spaziali sotto forma di particelle ad alta energia provenienti dal sole. Un'iniziativa finanziata dall'UE sta sviluppando un sistema d'allarme per prevedere queste tempeste geomagnetiche.

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Durante il ciclo solare, il sole passa da condizioni tranquille a condizioni di alta attività, che danno vita a fenomeni come le eiezioni di massa coronale (CME) e le particelle solari energetiche (SEP). Queste sono accompagnate dal rilascio esplosivo di massa, flusso magnetico e particelle energetiche che possono danneggiare i satelliti e i sensori a bordo. In casi estremi, sono a rischio i sistemi terrestri come le reti elettriche, e se gli astronauti viaggeranno verso Marte o torneranno sulla luna, devono essere protetti da questi eventi. Il progetto COMESEP ("Coronal mass ejections and solar energetic particles forecasting the space weather impact") ha sviluppato strumenti per la previsione di tempeste geomagnetiche e tempeste di radiazioni SEP. I ricercatori hanno usato analisi scientifiche dei dati e modelli su computer per studiare la propagazione di SEP e CME, e hanno sviluppato un sistema d'allarme delle condizioni meteo spaziali operativo basato sulla definizione di rischio secondo COMESEP. Il progetto ha anche studiato eventi di grande portata avvenuti nell'era pre-satelliti, utilizzando osservazioni di stazioni terrestri, tra cui registrazioni geomagnetiche, dati sulle macchie solari, immagini solari e disegni. Sono stati studiati e scelti algoritmi di rilevamento automatico per il sistema di allarme ed esaminati diversi modelli di venti solari per l'utilizzo negli strumenti di propagazione interplanetaria delle CME. È stata anche sviluppata una nuova tecnica basata sulle osservazioni di rilevamento a distanza e sulle misurazioni in situ per determinare il movimento e la direzione delle CME interplanetarie. Inoltre, è stato sviluppato un modello analitico per calcolare l'ora di arrivo e la velocità di una CME interplanetaria che colpisce un'astronave in orbita. Gli scienziati di COMESEP hanno usato le misurazioni del pesante flusso di ioni fornite dall'astronave Ulysses e Advanced Composition Explorer (ACE) per studiare l'evoluzione delle caratteristiche delle SEP nell'area circostante al sole nota come eliosfera. È stato anche studiato l'impatto di strutture di campo magnetico interplanetarie su larga scala sui profili delle SEP. Inoltre, i ricercatori hanno sviluppato un modello di particella di controllo per studiare la propagazione delle SEP dal sole e incluso i risultati nei modelli di meteo spaziale. Il lavoro svolto da COMESEP ha aumentato il livello di collaborazione internazionale ed europea sulla ricerca e sulla previsione delle condizioni atmosferiche spaziali. Ha inoltre completato le attività di consapevolezza situazionale dell'ESA (Agenzia spaziale europea), per la sicurezza dei beni spaziali in caso di eventi meteo spaziali. Il sistema di allarme aiuterà a ridurre l'impatto di fenomeni meteo spaziali sulle tecnologie vulnerabili nello spazio, come la navigazione dei satelliti e i sistemi di comunicazione e i satelliti di navigazione, oltre alla comunicazione e alle reti elettriche terrestri.

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