UVSC Pathfinder (Ultraviolet Spectro-Coronagraph Pathfinder) è il nome di un esperimento eliofisico della NASA, volto a studiare un vasto sistema interconnesso tra il Sole e lo spazio che circonda la Terra e altri pianeti. Progettato e costruito presso il Naval Research Laboratory degli Stati Uniti, è stato finanziato attraverso il programma di eliofisica della NASA e l'Office of Naval Research e segna un passo importante verso la comprensione della provenienza dei SEP (particelle energetiche solari), la forma più pericolosa di radiazione del Sole, per capire come si evolvono mentre viaggiano attraverso il sistema solare.
I dati aiuteranno gli scienziati a prevedere se un'esplosione solare potrebbe generare SEP problematici, proprio come prevediamo eventi meteorologici gravi sulla Terra. Le previsioni consentirebbero agli operatori di veicoli spaziali e agli astronauti di adottare misure per mitigarne l'impatto.
UVSC Pathfinder scruterà le regioni più basse dell'atmosfera esterna del Sole, o corona, dove si pensa che i SEP abbiano origine. Mentre il Sole rilascia eruzioni quasi ogni giorno quando è più attivo, ci sono solo circa 20 tempeste di particelle solari dirompenti durante un dato ciclo solare di 11 anni. Gli scienziati non possono prevedere in modo affidabile quale di questi produrrà SEP, né la loro intensità. Comprendere ed eventualmente prevedere queste tempeste solari è cruciale per consentire la futura esplorazione spaziale.
UVSC Pathfinder è un coronografo, una sorta di strumento che fotografa la faccia luminosa del Sole per rivelarne l'intensità luminosa, che circonda la corona. La maggior parte dei coronografi ha una singola apertura che catturano l'immagine del Sole e riducono la luce vagante. La novità di UVSC Pathfinder è che utilizza cinque aperture separate, ognuna con il proprio occultatore, aumentando significativamente il segnale dalla corona.
Nella corona, gli scienziati si aspettano di trovare lo speciale gruppo di particelle che alla fine diventa particelle energetiche solari. Non una qualsiasi particella nell'atmosfera del Sole può essere energizzata in un SEP, ma piuttosto gli scienziati pensano che i SEP provengano da sciami di particelle di residenti nella corona che sono già circa 10 volte più calde e più energetiche delle loro vicine.
Ci vuole una certa attività solare energetica precedente per accendere le particelle. Occasionalmente, il Sole scatena enormi nubi di materiale solare, chiamate espulsioni di massa coronale. Queste esplosioni possono generare uno shock davanti a loro, come l'onda che si increspa nella parte anteriore di una barca. "Se un'espulsione di massa coronale esce abbastanza velocemente", almeno 965 Km al secondo, "può produrre uno shock, che può spazzare via queste particelle", ha spiegato Strachan. "Le particelle ricevono così tanta energia dallo shock, che diventano SEP".
Per gli esseri umani, i SEP sono pericolosi perché possono passare attraverso i veicoli spaziali e la pelle di un astronauta, danneggiando le cellule o il DNA. Questo danno può aumentare il rischio di cancro nella loro vita o, in casi estremi, causare malattie acute da radiazioni a breve termine. Sulla Terra, il campo magnetico protettivo del nostro pianeta e l'atmosfera proteggono gli esseri umani da questo danno.
Le osservazioni della missione completeranno quelle di altri due osservatori solari. Il nuovo coronografo arriverà a circa 1.392.082 Km dal Sole, mentre la sonda solare Parker della NASA, l'Agenzia spaziale europea e il Solar Orbiter della NASA campioneranno direttamente lo spazio fino a una distanza di circa 6/7 milioni di chilometri dal Sole. "Speriamo che le osservazioni coordinate tra loro siano utili per definire l'evoluzione dei SEP mentre si spostano dal Sole", ha dichiarato Strachan.