Xihe-2: il Sole e la Terra in un'unica occhiata

Immaginate di poter osservare il Sole e la Terra da un punto di vista privilegiato, lo spazio, e da una distanza tale che nessun altro corpo celeste possa interferire. Ecco, per fare una cosa simile e poter studiare le interazioni dell’attività solare sul nostro pianeta, bisogna compiere un viaggio di 149.000.000 Km dalla Terra ed arrivare nel Punto Lagrangiano L5. Finora nessuna missione spaziale è mai stata così ambiziosa ma, recentemente, la Cina ha annunciato che, nel 2026, lancerà l’osservatorio Xihe-2 proprio in questo lontano punto di equilibrio del sistema Terra-Sole.

Che cosa sono i Punti Lagrangiani

Nel 1772 il matematico francese Joseph-Louis de Lagrange dimostrò che, in un sistema composto da due corpi celesti dotati di grande massa, esistono cinque punti in cui l’interazione delle rispettive forze gravitazionali consente ad un terzo corpo, dotato di massa significativamente minore di mantenere una posizione stabile rispetto a quella dei due presi in considerazione come sistema di riferimento.

Tali punti vennero chiamati punti di oscillazione e, successivamente alla morte di Lagrange, denominati Punti Lagrangiani.

Di questi 5 punti, tre sono considerati instabili (L1, L2 ed L3) poiché un oggetto stazionante in essi avrebbe comunque bisogno di periodiche correzioni per mantenere la sua posizione. Tuttavia, la stabilità dell’oggetto in uno di questi punti può essere ottenuta facendogli percorrere una particolare orbita detta orbita Halo oppure orbita di Lissajous od orbita di Lyapunov. Diverso il discorso dei due punti L4 ed L5 nei quali, per la quasi perfetta stabilità delle forze gravitazionali in campo, un oggetto può stazionare quasi senza la necessità di correzioni. Nella letteratura fantascientifica i punti L4 ed L5 sono associati alle colonie spaziali. Sono detti anche punti troiani perché identificano la posizione di quei particolari sciami di asteroidi che si trovano in essi e che mantengono immutata e costante la loro distanza dal pianeta con cui condividono l’orbita.

Se il punto Lagrangiano L3, oltre ad essere molto distante (la distanza massima è di circa 300.000.000 Km) non ha una grande importanza ai fini dell’osservazione del Sistema Terra-Sole e, anzi, risente anche dell’influenza gravitazionale degli altri pianeti vicini, lo stesso non si può dire dei punti L1, L2, L4 ed L5.

Finora i due punti L1 ed L2 sono stati sfruttati da varie missioni di osservazione proprio per le loro particolari caratteristiche. Difatti entrambi si trovano ad una distanza relativamente prossima al nostro pianeta (1.500.000 Km) ed offrono una visuale priva di interferenze del Sole, come nel caso di L1, e dello spazio profondo, come nel caso di L2. In L1 operano, infatti, gli osservatori solari i SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) ed ACE (Advanced Composition Explorer). Prossimamente L1 sarà raggiunto dall’osservatorio solare indiano Aditya-L1, lanciata con successo il 2/9/2023.

In L2, invece, operano Planck Surveyor, la Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, l'Herschel Space Observatory, la sonda GAIA, il Telescopio spaziale James Webb e il Telescopio spaziale Euclid.

Xihe-2 e l’eredità dell’osservatorio Xihe

L’agenzia spaziale cinese ha già mandato una missione per l’osservazione del Sole: Xihe. Denominato ufficialmente CHASE (Chinese H-Alpha Solar Explorer) è stato battezzato Xihe in onore della divinità cinese del Sole. È stata lanciata il 14/10/2021 per mezzo di un Lunga Marcia 2D in un’orbita eliosincrona con apogeo a 517 Km di altitudine. È dotata di uno H-alpha spettrografo ad immagini (HIS) che è stato in grado di acquisire immagini spettroscopiche del sole nella banda H-Alpha. Con la nuova missione Xihe-2, si intende compiere un grande passo avanti nella conoscenza della nostra stella portando, per la prima volta nella storia, un oggetto costruito dall’Umanità, nel Punto Lagrangiano L-5.

Questo particolare punto di osservazione consentirà una visione d’insieme del sistema Terra-Sole impossibile diversamente che renderà possibile l’acquisizione di informazioni sulle interazioni dell’attività solare con l’atmosfera ed il campo magnetico terrestre. La sua strumentazione di bordo, in sinergia con Xihe sarà in grado di produrre modelli tridimensionali di queste interazioni.

Per il futuro, l’Agenzia Spaziale Cinese CNSA è intenzionata a completare la rete di osservazione del nostro Sole, con ulteriori due sonde: Xihe-3 e Xihe-4. Xihe-3 avrà un’orbita solare polare simile a quella della Sonda Ulysses ma con un’inclinazione più elevata, Xihe-4, ancora allo stadio di proposta, che studierà il nostro astro, da un’orbita ravvicinata.