Scienze spaziali

Avendo raggiunto il picco del suo ciclo di attività lungo 11 anni, la stella madre del nostro pianeta ha iniziato a fare le bizze, ma gli scienziati sono pronti per questo evento. Studiando in modo meticoloso il Sole, essi sono in grado di comprendere meglio, e potenzialmente di prevedere, le eruzioni solari che emettono enormi quantità di pericolose particelle energetiche verso la Terra.

I buchi neri, le stelle di neutroni e le novae sono alcune delle meraviglie dell’Universo che generano raggi gamma, la forma più energica di radiazione. Gli scienziati finanziati dall’UE hanno offerto una visione più ampia sui quesiti scottanti inerenti alla fonte di tale quantità di energia.

Un’iniziativa finanziata dall’UE riunisce gli istituti di ricerca europei, infrastrutture (telescopi) e archivi di dati con lo scopo di aiutare la comunità di fisica solare a prepararsi per l’utilizzo del telescopio solare europeo (EST).

La prima generazione di galassie ha segnato con la loro formazione la fine dei secoli bui del nostro universo e l’inizio dell’epoca della reionizzazione. Questa transizione a una nuova era è stata svelata da scienziati finanziati dall’UE attraverso le più grandi simulazioni finora effettuate della trasformazione del mezzo intergalattico da neutrale a ionizzato.

Per tracciare le origini della Terra e della vita nell’Universo, degli scienziati finanziati dall’UE hanno studiato la formazione e l’evoluzione dei pianeti, incluso il materiale attorno alle stelle dove i pianeti si formano.

Per il prossimo decennio, l’Agenzia spaziale europea (ESA) ha in programma nuove missioni per l’astronomia a raggi X e del lontano infrarosso attrezzate con grandi sistemi di rilevatori ad alta sensibilità. Il progetto finanziato dall’UE intendeva accelerare questi sviluppi affrontando il problema della scarsa disponibilità di energia alle basse temperature.

Ricercatori finanziati dall’UE sono sulla buona strada per mettere in commercio orologi ottici trasportabili caratterizzati da un’instabilità di frequenza inferiore a 1x10-16 e un’inesattezza frazionale inferiore a 5x10-17. Le prestazioni di questi dispositivi verranno infine potenziate di due ordini di grandezza rispetto a quelle dei più stabili e precisi orologi a microonde odierni.

Un’iniziativa finanziata dall’UE ha riunito agenzie nazionali e internazionali del vecchio continente per consentire agli astronomi di condurre le proprie ricerche mediante l’utilizzo di telescopi ottici e a infrarossi all’avanguardia.

In un futuro non troppo lontano, le agenzie spaziali organizzeranno una missione umana su Marte. L’esposizione alla radiazione ionizzante nel corso di missioni nello spazio profondo rappresenta, tuttavia, una delle principali barriere che caratterizzano questo settore. In tale contesto, il progetto SR2S appartenente al 7º PQ, finanziato dall’UE, sta tentando di ideare strumenti di mitigazione di tale fenomeno. I partner dell’iniziativa stanno progettando e sviluppando uno scudo magnetico in grado di proteggere gli astronauti durante questo tipo di missioni future.

Una domanda a cui gli astronomi tentano ancora di trovare una risposta riguarda il momento nella storia del nostro Universo in cui sono nate le stelle nelle galassie. La misurazione delle velocità di formazione delle stelle (SFR), benché estremamente problematica anche in relazione alla nostra galassia, offre un’occasione per verificare ipotesi riguardanti il modo con cui sono cresciute e si sono evolute le galassie.

I veicoli spaziali trasportano enormi quantità di strumentazione che necessita di elettricità. Gli scienziati stanno sviluppando una nuova forma di energia nucleare per la conversione del calore in elettricità senza parti in movimento.

Il Sole esercita i suoi effetti in molti modi, che vanno oltre al fornire semplicemente luce e calore. Gli scienziati hanno approfondito molto la conoscenza relativa alle potenti scariche di radiazioni del Sole che colpiscono l’atmosfera della Terra e i suoi abitanti e i loro dispositivi.

Flussi di dati continui ricavati dalla missione Kepler condotta dalla NASA (National Aeronautics and Space Administration) e strumentazione terrestre all’avanguardia consentono agli astronomi finanziati dall’UE di conoscere più da vicino i pianeti di piccole dimensioni che popolano la nostra galassia.

Nel prossimo futuro, potremmo vedere esseri umani che vivono e lavorano su Marte e in altri luoghi poco ospitali. Molti ambienti sulla Terra sono ostili proprio come quelli che troviamo su altri pianeti. Dei ricercatori finanziati dall’UE stanno sviluppando una casa spaziale per sostenere la vita in ambienti estremi sia sulla Terra che altrove.

Nonostante le numerose missioni con equipaggio e robotiche, gli ambienti planetari del nostro sistema solare rimangono in gran parte inesplorati. Partendo dal pianeta più accessibile, Marte, ricercatori finanziati dall’UE stanno attualmente riunendo tutti i dati raccolti fino a questo momento per assemblare immagini in 3D delle superfici molto realistiche.

A causa della mancanza di modelli predittivi convalidati, attualmente la maggior parte dei materiali di ablazione viene sviluppata tramite un processo iterativo di tentativi ed errori e non è in linea con le più recenti norme di sicurezza. Un progetto finanziato dall’UE sviluppa tecnologie chiave per migliorarein termini di efficienza e costi di una nuova generazione di materiali ad alta temperatura.

Nel corso del progetto finanziato dall’UE, il lensing gravitazionale si è rilevato uno strumento eccezionalmente potente per lo studio di deboli galassie ai margini dell’Universo osservabile.

I futuri esploratori sulla Luna e su Marte potrebbero essere equipaggiati con un nuovo tipo di tuta da astronauta, una “tuta intelligente” capace di attenuare gli effetti dannosi della mancanza di peso e dell’inattività motoria.

I dischi circumstellari che ruotano attorno alle stelle appena nate sono dei moderni alchimisti, che trasformano polvere e gas in oro astronomico: i pianeti. Esattamente come facciano rimane un mistero su cui un progetto finanziato dall’UE intende fare luce.

A partire dalla sua introduzione 100 anni fa, è stato dimostrato che la teoria della relatività generale costituisce una descrizione accurata della gravità. Recentemente, dei fisici hanno ipotizzato che le equazioni di Einstein non siano sufficienti a descrivere tutto e hanno cercato le correzioni necessarie per descrivere la materia attorno ai buchi neri.

Poiché ogni grammo e ogni centimetro contano quando si lancia un satellite in orbita, un progetto finanziato dall’UE sta lavorando sulla riduzione al minimo delle dimensioni e del peso dei sistemi di controllo di assetto.

Titano, il satellite più grande di Saturno, è una delle poche lune del nostro sistema solare con un’atmosfera arancione spessa e nebbiosa, la cui formazione e la composizione chimica sono ben lontane dall’essere comprese. Non sorprende che questo affascinante obiettivo di missioni spaziali fosse di enorme valore scientifico per alcuni ricercatori finanziati dall’UE.

Kepler, un veicolo spaziale in orbita alla ricerca di nuovi pianeti, ha rivelato la presenza di onde acustiche generate all’interno delle stelle che ne increspano la superficie e ne alterano la luminosità. Questi terremoti stellari hanno aiutato alcuni astronomi finanziati dall’UE a comprendere meglio la struttura e il futuro di migliaia di stelle.

La navigazione di un veicolo spaziale rappresenta una delle sfide più importanti che gli ingegneri sono chiamati ad affrontare nell’ambito della progettazione di nuove missioni verso pianeti distanti, le relative lune e persino gli asteroidi. Durante il volo, un nuovo sistema di navigazione integrato consente di condurre correttamente una navicella verso le destinazioni programmate all’interno del sistema solare.

Le galassie forniscono una finestra sul passato e sul futuro dell’universo, eppure la loro formazione rappresenta ancora un grave problema irrisolto. Degli scienziati finanziati dall’UE hanno utilizzato dei dati sperimentali di prim’ordine per mettere un importante tessera mancante in questo puzzle.