La Scienza di Samantha: ASIM

ASIM nella sua posizione iniziale, all'esterno di Columbus. Credits: NASA

ASIM monitora i suddetti fenomeni dalla piattaforma esterna del laboratorio europeo Columbus, fornendo i dati globali più completi sugli eventi luminosi transitori e sui lampi di raggi gamma terrestri nella regione di atmosfera al di sopra dei forti temporali, al fine di determinarne i meccanismi fisici e come essi sono collegati ai fulmini temporaleschi. ASIM inoltre quantifica gli effetti delle onde di gravità sulla mesosfera, studia la formazione di nubi d’alta quota e determina le caratteristiche dei temporali che perturbano l’atmosfera di alta quota. Qualsiasi miglioramento nella conoscenza dei processi che si verificano nell’atmosfera terrestre può aiutare a migliorare i modelli atmosferici e quindi le previsioni climatologiche e meteorologiche.

Il principale appaltatore è la danese Terma, mentre la strumentazione scientifica è stata sviluppata dall’Università Tecnica della Danimarca, dall’Università di Bergen, Norvegia, dall’Università di Valencia, Spagna, dal centro di ricerca spaziale dell’accademia polacca delle scienze, dall’istituto nazionale di tecnologia aerospaziale spagnolo e dalla OHB Italia.

Nel seguente filmato l’astronauta dell’ESA Andreas Mogensen illustra i fenomeni luminosi che ha filmato sull’India dall’osservatorio Cupola della Stazione Spaziale Internazionale nel settembre 2015.

I risultati di ASIM migliorano le conoscenze in diverse aree relative allo spazio, inclusi gli effetti dei temporali sulla ionosfera e forniscono anche informazioni sulla distribuzione delle meteore nell’ambiente terrestre, quantificando il loro effetto nell’atmosfera.

Per quanto riguarda il nostro pianeta, ASIM migliora la conoscenza degli effetti delle tempeste di sabbia, dell’inquinamento nelle grandi città, degli incendi delle foreste, della formazione ed elettrificazione delle nubi vulcaniche, dell’intensificazione degli uragani e la sua relazione con le fulminazioni. Naturalmente, ogni miglioramento nella conoscenza dei processi che avvengono nell’atmosfera terrestre può aiutare a migliorare i modelli atmosferici e quindi le previsioni meteorologiche e climatologiche.

È previsto che la durata della missione vada da un minimo di 3 anni ad un massimo di 7; al momento ASIM è pianificato per essere in funzione almeno fino al 2023.

Essendo montato su una piattaforma esterna alla stazione, ASIM non è adoperato direttamente dagli astronauti a bordo dell’ISS, ma, trattandosi di un esperimento europeo molto interessante installato sull’esterno del laboratorio europeo Columbus, abbiamo ritenuto doveroso inserirlo nella nostra piccola disamina degli esperimenti in corso durante la missione di Samantha Cristoforetti al fine di sottolineare ancora una volta il fondamentale ruolo della ricerca scientifica e tecnologica europee guidate dall’ESA.

Il 10 gennaio 2022 ASIM è stato spostato in un’altra posizione sempre all’esterno di Columbus, per fare posto al payload di un dimostratore tecnologico statunitense. In questa nuova posizione, i sensori dell’esperimento europeo possono osservare l’atmosfera terrestre non più sulla verticale diretta, ma verso l’orizzonte.

CEPA e DHPU formano la piattaforma strutturale ed elettrica per tutti i servizi agli strumenti scientifici MXGS e MMIA. DHPU, MXGS e MMIA sono montati sopra CEPA.

MGXS è dotato di due set di rilevatori per i flash gamma terrestri; quello a bassa energia è sensibile nel campo dai 15 keV ai 400 keV, mentre il detector per le alte energie è attivo dai 200 keV ai 40 MeV. I dati raccolti vengono poi processati da algoritmi che permettono di individuare la direzione di provenienza della fonte del TGF. Sovrapponendo la direzione del TGF con le immagini ottiche dello strumenti MMIA, è possibile correlare le fulminazioni con gli eventi luminosi transienti (TLE).

ASIM usa le osservazioni ottiche in alcune bande selezionate specificatamente per filtrare i dati relativi ai TLE da tutti i dati relativi alle fulminazioni; quindi, i dati raccolti vengono elaborati dal software di bordo. MIIA è in grado di osservare 12 fotogrammi al secondo nelle bande che vanno dai 777,4 nm ai 337 nm, con una risoluzione di 5 nm. Questi dati, combinati con quelli del fotometro da 100 kHz permettono di ottimizzare e ridurre le dimensioni dei dati al fine di incontrare le capacita di downlink allocate ad ASIM dal network delle comunicazioni della Stazione.

ASIM è progettato per osservare le regioni di atmosfera sopra e sotto i violenti temporali in due diverse modalità. Nella modalità standard, i rilevatori sono sempre accesi e misurano continuamente. Quando l’evento atmosferico si verifica, esso viene rilevato e riconosciuto dal software di bordo e tutti i dati relativi a esso vengono elaborati e memorizzati. Nella modalità programmata di attivazione tempo/luogo, l’inizio e la durata dell’osservazione vengono pianificate in anticipo. Una volta eseguita l’osservazione, i dati ottenuti vengono elaborati e memorizzati. Il team scientifico pianifica questo tipo di osservazioni con un anticipo di almeno 24 ore.

Impiegato nel campo delle materie plastiche e da sempre appassionato di spazio, basket e birra artigianale. E' iscritto a forumastronautico.it dal Novembre 2005 e da diversi anni sfoga parte della sua passione scrivendo per astronautinews.it. E' socio dell'Associazione Italiana per l'Astronautica e lo Spazio (ISAA)

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