CSES

CSES, acronimo di China Seismo-Electromagnetic Satellite, è una missione spaziale congiunta sino-italiana composta da una costellazione di satelliti per lo studio del campo magnetico, del plasma e dei flussi di particelle nell'orbita terrestre.

CSES
Dati della missione
Operatore	Agenzia spaziale cinese Agenzia Spaziale Italiana
NSSDC ID	2018-015A
SCN	43192
Satellite di	Terra
Piattaforma satellitare	CAST2000
Vettore	Lunga Marcia 2D
Lancio	2 febbraio 2018
Luogo lancio	centro spaziale di Jiuquan
Durata	5 anni (prevista)
Proprietà del veicolo spaziale
Potenza	900 W
Massa	730 kg
Parametri orbitali
Orbita	Circolare eliosincrona
Inclinazione	98°
Sito ufficiale

Il primo satellite CSES-1 è stato lanciato il 2 febbraio 2018 dal Centro spaziale di Jiuquan con un lanciatore Lunga Marcia 2D. Il lancio del secondo satellite, CSES-2 è previsto per l'11 giugno 2025.

Obiettivi

La missione ha lo scopo di studiare l'esistenza di possibili correlazioni temporali e spaziali tra l'occorrenza di perturbazioni iono-magnetosferiche, precipitazioni di particelle dalla fascia di Van Allen interna ed eventi sismici.^[1][2][3] Un'attenta analisi è necessaria per distinguere le misurazioni associate agli eventi sismici da quelle di fondo prodotte dall'attività solare e dalle emissioni elettromagnetiche della troposfera.^[4][5]

La missione CSES studia la struttura e la dinamica della parte superiore della ionosfera, i meccanismi di interazione tra l'atmosfera superiore, la ionosfera e la magnetosfera e le variazioni temporali del campo geomagnetico in condizioni di quiete e di disturbo. I dati raccolti serviranno anche a studiare le interazioni tra Sole e Terra e fenomeni fisici tra cui le espulsioni di massa coronale, i brillamenti e la modulazione solare dei raggi cosmici. La missione contribuirà allo sviluppo di un servizio di osservazione condiviso per la cooperazione internazionale e la comunità scientifica.

La missione fa parte di un programma di collaborazione tra l'Agenzia spaziale cinese (CNSA) e l'Agenzia Spaziale Italiana (ASI). È il risultato di studi condotti insieme da ricercatori dell'Agenzia cinese per i terremoti (CEA), guidata dal professor Xuhui Shen, e dall'Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN) ed altri istituti e università italiani, guidati dal professor Roberto Battiston.

Partecipanti

Gli istituti cinesi coinvolti nel progetto sono l'Agenzia spaziale cinese (CNSA), l'Agenzia cinese per i terremoti (CEA), l'Istituto di fisica di Lanzhou (LIP), l'Istituto di dinamica crostale (ICD-CEA), l'Istituto di fisica ad alta energia (IHEP), il Centro nazionale per la scienza spaziale (NSSC), il Centro di scienza spaziale e ricerca applicata dell'Accademia cinese delle scienze (CSSAR-CAS) e alcune aziende.

L'Italia partecipa alla missione CSES attraverso il progetto LIMADOU^[6] guidato dal professor Piergiorgio Picozza (ricercatore principale), finanziato dall'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dall'Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN). Al progetto partecipano anche il Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA), i Laboratori nazionali di Frascati, le università di Bologna, Trento, Roma Tor Vergata, l'UniNettuno, l'Istituto di astrofisica e planetologia spaziali (INAF-IAPS) e l'Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (INGV).

Il progetto LIMADOU ha fornito l’High Energy Particle Detector (HEPD) del satellite, progettato per ottimizzare la rilevazione di particelle cariche in caduta dalla fascia di Van Allen interna a causa di fenomeni sismici e perturbazioni elettromagnetiche di natura non sismica. Ha inoltre collaborato allo sviluppo e al collaudo dell’Electronic Field Detector (EFD) nella camera al plasma dell'INAF-IAPS a Roma e partecipa all'analisi dei dati di tutti gli strumenti del satellite CSES.

Satellite CSES-1

Gli strumenti del satellite CSES-1. L'antenna tribanda non è visibile nell'immagine.

Il CSES-1 è un satellite con stabilizzazione triassiale, basato sulla piattaforma cinese CAST2000, con massa di circa 730 kg e potenza di picco di circa 730 W. I dati scientifici vengono trasmessi in banda X a 120 Mbit/s. Si trova in un'orbita circolare eliosincrona a 500 km di altezza, con un'inclinazione di circa 98°.

Gli strumenti del satellite CSES includono:

• due rilevatori di particelle, l’High-Energy Particle Detectors (HEPD) e l’High-Energy Particle Package (HEPP), per misurare il flusso, lo spettro energetico, il tipo e la direzione delle particelle;
• due magnetometri, il Search-Coil Magnetometer (SCM) e l’High Precision Magnetometer (HPM), per misurare le componenti e l'intensità totale del campo magnetico rispettivamente;
• un rilevatore di campo elettrico, l’Electric Field Detector (EFD), per misurare le componenti del campo elettrico in un ampio intervallo di frequenze;
• due sensori per il plasma, il Plasma Analyzer Package (PAP) e il Langmuir Probe (LP);
• un ricevitore GNSS e un'antenna tribanda per misurare la densità di elettroni e per effettuare rilevazioni di tomografia ionosferica.

L'HPM è stato sviluppato congiuntamente dal Centro nazionale per la scienza spaziale (NSSC) dell'Accademia cinese delle scienze, dall'Istituto di ricerca spaziale (IWF) dell'Accademia austriaca delle scienze e dall'Istituto di fisica sperimentale (IEP) dell'Università tecnica di Graz. Il NSSC è responsabile del magnetometro fluxgate a doppio sensore, del processore e dell'unità di alimentazione elettrica. L'IWF e lo IEP partecipano con un magnetometro scalare.

Satellite CSES-2

Anche il satellite CSES-2 è basato sulla piattaforma cinese CAST2000, con una massa di 900 kg e un consumo energetico di picco di 900 W. Il satellite sarà posizionato su un'orbita circolare eliosincrona a 98° a un'altitudine di circa 500 km, muovendosi sullo stesso piano orbitale di CSES-1, con uno sfasamento di 180° rispetto al primo satellite, al fine di ottimizzare i tempi tra due passaggi sullo stesso sito e ridurre la risoluzione temporale.