Nel giorno dell’eclissi, la Nasa cerca di rispondere a un’altra domanda importante: che ore sono sulla Luna?

Il Foglio 08/04/2024

Siamo all’inizio di una nuova Corsa allo spazio: nei prossimi sei anni saranno circa cinquanta le missioni esplorative e centinaia i satelliti impegnati. Per questo sorge il problema dell’orario. Due motivi per trovarne uno comune con la Terra

Oggi la Luna ci regalerà una delle più precise e lunghe eclissi da molti anni a questa parte, frapponendosi fra noi e il Sole per coprirlo quasi perfettamente. Un gioco della fisica che, oltre a uno spettacolo mozzafiato, ci dà anche la possibilità di studiare il Sole in modi altrimenti impossibili. Nel frattempo, c’è un’altra domanda importante riguardo il nostro satellite naturale a cui la Nasa è stata chiamata a rispondere: che ora è sulla Luna?

La domanda non è banale come sembra. La Casa Bianca ha incaricato l’agenzia di sviluppare entro il 2026 un orario standard lunare, chiamato Coordinated Lunar Time (LTC). La Nasa stava lavorando a questa attività già da alcuni anni, ma senza una vera timeline da rispettare, che ora è invece stata imposta dall’Office of Science and Technology Policy. L’obiettivo è quello di arrivare a ottenere un “Celestial Time Standard” in modo che le future missioni verso Marte e il Sistema solare possano coordinarsi tutte riferendosi allo stesso orario, e il primo step di questo obiettivo è realizzare il LTC, l’orario lunare, e per quest’ultimo l’urgenza è decisamente maggiore.

Nel 2024 siamo all’inizio di una nuova Corsa allo spazio, che porterà nazioni e imprese private sulla Luna a decine. Solo in questi primi mesi del 2024 sono arrivati sulla superficie due lander, e altri tre sono previsti entro la fine dell’anno. Nei prossimi sei anni è stato stimato che saranno circa cinquanta le missioni verso la superficie, e forse centinaia i satelliti che raggiungeranno l’orbita lunare. E qui sorge il problema dell’orario.

Tutte queste missioni lunari attualmente si coordinano fra di loro e comunicano le loro operazioni secondo l’orario locale del centro di controllo sulla Terra, che poi viene convertito in orario UTC (Coordinated Universal Time), cioè il fuso orario di Londra. Quest’ultima conversione non è però pratica per tutti, soprattutto negli Stati Uniti e in Cina, e spesso ci si confonde. Avere un orario lunare uguale per tutti sarebbe un punto di riferimento importante per l’esplorazione del nostro satellite. Inoltre, come è già successo alla fine del Diciannovesimo secolo, quando l’Impero Inglese pose l’UTC come orario di Londra, fissare gli standard di tempo o di unità di misura è una manovra anche politica. E per gli Stati Uniti la Luna è anche una sfida politica.

Il secondo motivo per cui avere un orario standard lunare è importante ha ragioni prettamente tecnologiche. La gravità agisce anche sul tempo, come descritto dalla teoria della relatività generale di Einstein, e più una massa è grande, più il tempo in sua vicinanza scorre lentamente rispetto a quello vicino a una massa più piccola. Per questo motivo il tempo scorre sulla Luna leggermente più veloce che sulla Terra. Ogni cinquant’anni, un orologio sulla superficie del nostro satellite guadagna 1 secondo. Si tratta di un effetto completamente trascurabile per chiunque, ma non, per esempio, per un satellite di navigazione.

Ed è proprio con questa tipologia di satelliti che in America, in Europa e in Cina si sta costruendo una rete di GPS lunari, che funzionano grazie a orologi atomici precisissimi. Quelli montati sui satelliti GPS della Terra, per esempio, subiscono gli effetti relativistici anche solo per trovarsi ad alcune migliaia di chilometri dalla superficie terrestre. Avere un orario standard lunare a cui si riferiscono i satelliti lunari, e poi al quale ci riferiremo noi, permetterà di semplificare molte operazioni. Ma impostare un orario universale per la Luna potrebbe non essere una impresa facile, e non solo dal punto di vista tecnico-scientifico. Per ora, ai cittadini nordamericani basterà guardare il cielo per capire quanto le vicende spaziali siano più vicine che mai a quelle terrestri.

La diretta dell’eclissi di oggi 8 aprile 2024

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Nel giorno dell’eclissi, la Nasa cerca di rispondere a un’altra domanda importante: che ore sono sulla Luna?

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Oggi la Luna ci regalerà una delle più precise e lunghe eclissi da molti anni a questa parte, frapponendosi fra noi e il Sole per coprirlo quasi perfettamente. Un gioco della fisica che, oltre a uno spettacolo mozzafiato, ci dà anche la possibilità di studiare il Sole in modi altrimenti impossibili. Nel frattempo, c’è un’altra domanda importante riguardo il nostro satellite naturale a cui la Nasa è stata chiamata a rispondere: che ora è sulla Luna? La domanda non è banale come sembra. La Casa Bianca ha incaricato l’agenzia di sviluppare entro il 2026 un orario standard lunare, chiamato Coordinated Lunar Time (LTC). La Nasa stava lavorando a questa attività già da alcuni anni, ma senza una vera timeline da rispettare, che ora è invece stata imposta dall’Office of Science and Technology Policy. L’obiettivo è quello di arrivare a ottenere un “Celestial Time Standard” in modo che le future missioni verso Marte e il Sistema solare possano coordinarsi tutte riferendosi allo stesso orario, e il primo step di questo obiettivo è realizzare il LTC, l’orario lunare, e per quest’ultimo l’urgenza è decisamente maggiore.

Nel 2024 siamo all’inizio di una nuova Corsa allo spazio, che porterà nazioni e imprese private sulla Luna a decine. Solo in questi primi mesi del 2024 sono arrivati sulla superficie due lander, e altri tre sono previsti entro la fine dell’anno. Nei prossimi sei anni è stato stimato che saranno circa cinquanta le missioni verso la superficie, e forse centinaia i satelliti che raggiungeranno l’orbita lunare. E qui sorge il problema dell’orario.

Tutte queste missioni lunari attualmente si coordinano fra di loro e comunicano le loro operazioni secondo l’orario locale del centro di controllo sulla Terra, che poi viene convertito in orario UTC (Coordinated Universal Time), cioè il fuso orario di Londra. Quest’ultima conversione non è però pratica per tutti, soprattutto negli Stati Uniti e in Cina, e spesso ci si confonde. Avere un orario lunare uguale per tutti sarebbe un punto di riferimento importante per l’esplorazione del nostro satellite. Inoltre, come è già successo alla fine del Diciannovesimo secolo, quando l’Impero Inglese pose l’UTC come orario di Londra, fissare gli standard di tempo o di unità di misura è una manovra anche politica. E per gli Stati Uniti la Luna è anche una sfida politica.

Il secondo motivo per cui avere un orario standard lunare è importante ha ragioni prettamente tecnologiche. La gravità agisce anche sul tempo, come descritto dalla teoria della relatività generale di Einstein, e più una massa è grande, più il tempo in sua vicinanza scorre lentamente rispetto a quello vicino a una massa più piccola. Per questo motivo il tempo scorre sulla Luna leggermente più veloce che sulla Terra. Ogni cinquant’anni, un orologio sulla superficie del nostro satellite guadagna 1 secondo. Si tratta di un effetto completamente trascurabile per chiunque, ma non, per esempio, per un satellite di navigazione.

Ed è proprio con questa tipologia di satelliti che in America, in Europa e in Cina si sta costruendo una rete di GPS lunari, che funzionano grazie a orologi atomici precisissimi. Quelli montati sui satelliti GPS della Terra, per esempio, subiscono gli effetti relativistici anche solo per trovarsi ad alcune migliaia di chilometri dalla superficie terrestre. Avere un orario standard lunare a cui si riferiscono i satelliti lunari, e poi al quale ci riferiremo noi, permetterà di semplificare molte operazioni. Ma impostare un orario universale per la Luna potrebbe non essere una impresa facile, e non solo dal punto di vista tecnico-scientifico. Per ora, ai cittadini nordamericani basterà guardare il cielo per capire quanto le vicende spaziali siano più vicine che mai a quelle terrestri.

La diretta dell’eclissi di oggi 8 aprile 2024

Il Foglio 08/04/2024

8 aprile: un’eclissi totale di rara spettacolarità

Lunedì 8 aprile 2024 è una data che moltissimi americani ricorderanno a lungo perché vivranno un grande evento in prima persona. Quel giorno infatti, vi sarà un’eclissi totale di Sole, che si verifica quando la Luna incrocia il suo percorso con il Sole bloccandone completamente la vista dalla Terra: il percorso descritto dall’ombra proiettata dalla Luna partirà dall’Oceano Pacifico meridionale, attraverserà il Nord America, passando per il Messico, gli Stati Uniti e il Canada, per poi terminare la sua corsanell’Oceano Atlantico.
A caccia del b&b! Dunque il fenomeno non interesserà l’Italia e neppure l’Europa, quindi non ci sarà modo di vederlo, anche in modo parziale. Nel momento di massima eclissi, lungo la fascia interessata, il cielo si oscurerà come fosse l’alba o il tramonto. Negli Stati Uniti è in atto una vera e propria mobilitazione perché un simile evento non si riproporrà sul tale territorio se non il 23 agosto 2044: è possibile farsene un’idea osservando l’animazione (qui sotto) prodotta da una società di consulenza nella gestione di bed and breakfast sul territorio degli Stati Uniti e mostra come varia la disponibilità di appartamenti in affitto sul territorio in questi giorni (in blu le aree con molta disponibilità, in rosso quelle dove c’è il tutto esaurito, che coincidono proprio con il “percorso” dell’eclissi).

Rispetto all’eclissi totale del 2017 la Luna sarà più vicina alla Terra: meglio!

Il cosiddetto “percorso della totalità” – ossia la fascia dove gli spettatori potranno osservare la Luna oscurare totalmente il Sole rivelando l’atmosfera esterna della stella, chiamata corona – è molto più ampio rispetto all’eclissi totale del 2017, che anche allora fece mobilitare milioni di persone. Questo accade perché, mentre la Luna orbita attorno alla Terra, la sua distanza dal nostro Pianeta varia.
Più larga. Durante l’eclissi solare totale del 2017, la Luna era un po’ più lontana dalla Terra di quanto lo sarà durante l’eclissi 2024, rendendo la larghezza del percorso di quell’eclissi un po’ più ridotta: nel 2017 variava tra circa 90 a 113 chilometri, in questa occasione invece è compresa tra 172 e 195 chilometri, il che significa che in ogni momento questa eclissi coprirà più terreno rispetto al 2017.

Il periodo di massimo oscuramento sarà (un po’) più lungo: 4 minuti e 28 secondi (solo in certe zone)

Il percorso dell’eclissi del 2024 passerà anche su un maggior numero di città e aree densamente popolate rispetto al percorso del 2017. Questo farà sì che più persone potranno ammirare la condizione di eclissi totale. Si stima in 31,6 milioni il numero delle persone che vivono all’interno del percorso della totalità di quest’anno – nel 2017 erano 12 milioni – ma saranno almeno il doppio quelle che si riverseranno in quella stretta fascia.

Anche la durata sarà più favorevole: varierà dai 4 minuti e 28 secondi, in un’area a circa 25 minuti a nord-ovest di Torreón, in Messico, fino ai 3 minuti e 21 secondi al confine tra Usa e Canada. Nel 2017, per dire, la durata massima fu di 2 minuti e 42 secondi, nell’Illinois. Totalità a parte, il fenomeno potrà essere ammirato almeno parzialmente dal 99% dei cittadini degli Stati Uniti.

Perché l’eclissi totale è una buona occasione per studiare il Sole

Ogni 11 anni circa, il campo magnetico del Sole si inverte, il Polo Nord magnetico diventa Polo Sud e viceversa, dando vita ad un ciclo, dapprima di aumento e poi di diminuzione dell'”attività solare”. Ciò significa che durante il “minimo solare”, si verificano meno eruzioni giganti sulla superficie del Sole, come i brillamenti solari e le espulsioni di massa coronale. Ma durante il massimo solare, il Sole diventa più attivo. Nel 2017, il Sole si stava avvicinando al minimo solare. Gli spettatori dell’eclissi totale potevano ovviamente vedere la “corona” (la parte più esterna dell’atmosfera del Sole, visibile solo durante un eclissi o attraverso appositi apparecchi chiamati coronografi che bloccano la luce centrale del Sole), la quale però, poiché il Sole era calmo, mostrava flussi che fluivano nell’atmosfera solare più esterna limitati solo alle regioni equatoriali della stella.
Durante l’eclissi del 2024 invece, il Sole sarà prossimo al massimo solare, quando il campo magnetico sarà più simile a una palla di lana aggrovigliata. E per questo emissioni filanti saranno probabilmente visibili in tutta la corona. In aggiunta a ciò, gli spettatori avranno maggiori possibilità di vedere le protuberanze, che appaiono come riccioli o anelli rosa luminosi che escono dalla stella. E durante l’eclisse potrebbe esserci anche la possibilità di vedere un’espulsione di massa coronale, ossia una grande eruzione di materiale solare.

In questa foto scatta il 21 agosto 2017 si può osservare la corona circolare che “spunta” attorno alla sagoma della Luna, durante l’eclissi di Sole.
© Nasa

L’eclissi è un’opportunità scientifica per tutti, dalla Nasa agli astronomi amatoriali

Data la coincidenza di tanti elementi di interesse scientifico la NASA non si è lasciata sfuggire l’occasione per cogliere qualche particolare in più circa la nostra stella e ha finanziato diverse iniziative di studio. I progetti, guidati da ricercatori di diverse istituzioni accademiche, studieranno il Sole e la sua influenza sulla Terra con una varietà di strumenti, tra cui telecamere a bordo di aerei di ricerca ad alta quota, strumenti per lo studio di onde radio e altro ancora. Oltre a questi progetti, alcuni strumenti saranno lanciati su tre razzi sonda che potranno cogliere alcuni aspetti del fenomeno a quote molto elevate.

Ce n’è per tutti. Tra i progetti della NASA ve ne sono anche alcuni di citizen science, ossia proposte di ricerca scientifica a cui possono partecipare semplici cittadini, astronomi amatoriali. Tra questi, ad esempio, vi è una richiesta di monitoraggio delle macchie solari per studiare il campo magnetico del Sole o il cronometraggio dei momenti precisi dell’inizio e della fine dell’eclissi per perfezionare i modelli di previsione e calcolare le ricorrenze nei prossimi anni. Per questi appassionati non si richiedono particolari strumenti se non semplici smartphone o fotocamere digitali dotate di filtri solari.
Un progetto prevede l’uso della app SunSketcher, con cui gli “scienziati cittadini” possono aiutare a misurare l’esatta forma e dimensione del Sole fotografando i grani di Baily (Baily’s Beads), particolari effetti ottici luminosi naturali osservabili solo per pochi istanti in prossimità del bordo lunare. Un altro esempio di partecipazione di massa è il progetto Eclipse Megamovie, il quale invita a utilizzare una fotocamera per registrare la dinamica della corona solare durante l’eclissi totale e scoprire così il comportamento dei getti e dei pennacchi solari, dalla loro nascita fino a quando si spostano nel vento solare.

E per noi? Potremo seguire la diretta web dell’eclissi sul sito della Nasa

Per chi non sarà negli Stati Uniti o su altre aree dove l’eclissi sarà osservabile, sarà possibile comunque seguire il grande evento attraverso i tanti siti che hanno programmato di inseguire l’ombra del Sole durante il suo tragitto. Primo tra tutti il sito della NASA che raccoglierà dati, immagini e racconti lungo tutto il percorso e a un certo punto si collegherà anche con la Stazione Spaziale Internazionale nel momento in cui incrocerà il buio dell’eclissi. La trasmissione inizierà alle 19:00 ora italiana.

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Eclissi totale di Sole, le foto più belle

Focus 07/04/2024

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