reaction wheel

L'inversione dei poli magnetici terrestri è avvenuta centinaia di volte. La prossima avverrebbe in un mondo con migliaia di satelliti che usano quel campo per sopravvivere. Le rocce vulcaniche registrano la direzione del campo magnetico terrestre nel momento in cui si solidificano dal magma. Analizzando rocce di età diverse, i geologi hanno ricostruito una storia lunga centinaia di milioni di anni in cui i poli magnetici si sono invertiti più volte, con il nord che diventava sud e viceversa. L'ultima inversione risale a circa 780.000 anni fa. La frequenza storica è di circa una ogni 250.000 anni, il che significa che siamo statisticamente in ritardo rispetto alla media. Le inversioni precedenti non sembrano aver causato estinzioni di massa significative: le specie migratorie che usavano il campo magnetico per orientarsi sopravvissero, anche la biosfera sopravvisse. Quello che non esisteva in nessuna di quelle inversioni erano però i satelliti. Il campo magnetico terrestre, la cui funzione principale è proteggere la Terra dal vento solare e dalle radiazioni cosmiche. Il campo magnetico che i satelliti usano ogni giorno I cubesat, i piccoli satelliti proliferati in orbita bassa negli ultimi anni, usano magnetometri per misurare il campo terrestre in tre dimensioni e mantenere il corretto assetto. Con un campo debole o assente durante la transizione, perdono il riferimento. I satelliti più grandi usano star tracker e sistemi GNSS per orientarsi, ma dipendono comunque dal campo terrestre per un'operazione cruciale, quella che consiste nello scaricare il momento angolare in eccesso accumulato dalle reaction wheel, le ruote giroscopiche che controllano l'orientamento del satellite. Quando una reaction wheel accumula troppo momento angolare, smette di funzionare correttamente. Per smaltirlo si usano i magnetorquer, dispositivi che generano un campo magnetico artificiale e sfruttano la sua interazione con quello terrestre per redistribuire il momento in eccesso. Senza campo terrestre, quel meccanismo non funziona. I satelliti dotati di thruster possono supplire bruciando carburante, che a differenza dell'energia elettrica prodotta dai pannelli solari non si rigenera in orbita. La domanda senza risposta Anche oggi, senza nessuna inversione in corso, la South Atlantic Anomaly, una zona dove il campo magnetico terrestre è strutturalmente più debole del normale, causa già abbastanza interferenze da spingere alcuni satelliti a disattivare le operazioni non essenziali durante il sorvolo. La domanda più importante sull'inversione resta senza risposta: quanto dura la fase di transizione, quella in cui il campo è debole o assente? I dati geologici disponibili hanno una risoluzione temporale insufficiente per stabilirlo. Potrebbe durare secoli o millenni, ed è da questo che dipende quasi tutto il resto. Per saperne di più: USGS Geomagnetism Program

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Quando i poli magnetici si invertono, i satelliti diventano il problema più grande

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