Due importanti tappe dell’esplorazione dello spazio

La sonda Juno in orbita attorno a Giove

e Rosetta corre verso una cometa

Tecnologie italiane nelle strumentazioni di bordo

 

di Irene Prunai

 

Il sistema delle lune di Giove 

Welcome to Jupiter! È il 4 luglio e tutti gli americani festeggiano il loro Indipence Day. Quasi tutti. Sono le ore 5.53 italiane e un bel gruppetto di americani nel quartier generale del Jet Propulsion Laboratory in California, si esalta al grido di “Welcome to Jupiter”. Scattano in piedi e applaudono: da oltre 500 milioni di chilometri la sonda Juno si è appena inserita nell’orbita di Giove. Il suo motore principale ha frenato per tutti i 35 minuti previsti e tutti ora possono brindare e tirare un sospiro di sollievo. Meglio di così non poteva andare.

L’inserimento in orbita della sonda era la fase più delicata, almeno per ora. Una manovra sbagliata, la mancata accensione del motore per rallentare la corsa di Juno o un’accensione per un tempo insufficiente e la sonda non sarebbe sfuggita all’attrazione gravitazionale di Giove. Questo avrebbe significato un lungo viaggio senza ritorno per il Sistema Solare. 20 minuti era il tempo minimo stimato per una corretta frenata in modo da rimanere in orbita, 35 minuti era il tempo perfetto. Direi che non ci si può proprio lamentare!

Adesso Juno è in fase di allontanamento dal gigante gassoso, ma tornerà ad osservarlo più da vicino verso la fine di agosto, periodo in cui completerà la sua prima rivoluzione intorno al pianeta.

La sonda Juno in avvicinamento a Giove (foto NASA)

In seguito la sonda ci invierà le immagini e i dati raccolti che ci faranno scoprire informazioni preziose su Giove.

Altre fonti di preoccupazione erano date dall’ambiente estremo che Juno ha dovuto attraversare: un fortissimo campo magnetico e una gran quantità di radiazioni . Ma sembra che sia andato tutto per il verso giusto.

Adesso la sonda si è nuovamente voltata verso il Sole e così rimarrà fino al 2018, ovvero per tutti i 20 mesi previsti della missione. La sua orbita intorno a Giove sarà inizialmente molto lunga, circa 53 giorni, poi tornerà al perigiove, il punto più vicino, per poi inserirsi su un’orbita più stabile di 14 giorni. Le orbite previste sono fortemente ellittiche e questo permetterà alla sonda di avvicinarsi al pianeta come non è mai accaduto fino ad ora.

Non dimentichiamo che ad esultare lo scorso 4 luglio siamo stati anche noi italiani, che abbiamo la responsabilità di Jiram, il cui obiettivo primario sarà quello di sondare gli strati superiori dell’atmosfera gioviana usando una fotocamera e uno spettrometro.

Juno in orbita attorno a Giove (simulazione NASA)

Insieme a Jiram, altri otto strumenti di bordo si metteranno a lavoro per fornire informazioni sulla composizione del nucleo di Giove e sull’ambiente esterno in cui è immerso. Tutto questo allo scopo di studiare le origini del pianeta.

Strumentazione a parte, la sonda porta con sé anche una placca dedicata a Galileo Galilei, fornita dall’Agenzia Spaziale Italiana. Si tratta di una copia in alluminio dell’originale manoscritto in cui Galileo ha descritto per la prima volta le quattro lune galileiane di Giove. Oltre a questo la sonda ha a bordo tre figurine Lego che rappresentano Galileo, Giove e sua moglie Giunone (Juno).

 

Rosetta, il gran finale atteso per il 30 settembre

 

La sonda Rosetta in navigazione verso la cometa

La sonda Rosetta è pronta per completare la sua missione con una discesa controllata sulla superficie della cometa 67/P Churyumov-Gerasimenko,  sua osservata speciale e compagna di viaggio di questi ultimi due anni. Missione quasi completata, dopo appena dodici anni dall’inizio del suo viaggio. Un percorso che sta volgendo al termine dato che la cometa si allontana sempre di più dalla Terra e dal Sole e con lei Rosetta. Puntando verso l’orbita di Giove, l’energia solare disponibile per il funzionamento della sonda e dei suoi strumenti continuerà a diminuire e così anche la larghezza di banda necessaria alla trasmissione dei dati.

Cosa ne sarà di Rosetta?

Simulazione al computer del viaggio di Rosetta

Un percorso lungo e faticoso non può non lasciare traccia, neanche se il viaggiatore è Rosetta. In questi anni la sonda è invecchiata. Quello spaziale è un ambiente duro da affrontare e dodici anni di viaggio, due dei quali passati vicino a una cometa polverosa, hanno il loro peso. Si sta avvicinando quindi la fine della sua vita naturale.

Che fare quindi in questa situazione? Quando nel 2011 venne messa in orbita, Rosetta fu ibernata per ben 31 mesi. Condizione che le permise di mantenersi “in forma”. Adesso però un’operazione di questo tipo, forse anche per un periodo maggiore, potrebbe portare la sonda a non risvegliarsi più. Per questo motivo il team scientifico di Rosetta nel 2014 decise che la sonda avrebbe seguito il lander Philae cadendo sulla superficie della cometa.

La fase di discesa, o se preferite le ultime ore di vita dell’orbiter, sarà caratterizzata da una serie di esperimenti irripetibili, tra cui l’acquisizione di una gran quantità di immagini a risoluzione estremamente alta. Tutto questo allo scopo di sfruttare il più possibile la resa scientifica della missione.

Quando la sonda avrà raggiunto la superficie della cometa le sue operazioni termineranno e con esse le comunicazioni. Silenzio.

“Stiamo cercando di fare il maggior numero di osservazioni prima di esaurire completamente l’energia che tiene in vita Rosetta.” dice Matt Taylor, scienziato dell’Esa, “Il 30 settembre segnerà la fine delle operazioni dell’orbiter, ma sarà anche l’inizio della fase in cui l’intero team dovrà concentrarsi sull’analisi dei dati raccolti fino ad ora.”

La cometa 67/P Churyumov-Gerasimenko sull cui superficie di schianterà Rosetta

Gli scienziati del team cominceranno a modificare la sua traiettoria in agosto, in vista del gran finale. Una serie di orbite ellittiche abbasserà il periastro sempre di più. La pianificazione di questa fase è in realtà molto più complicata di quanto non sia stato l’atterraggio di Philae. In particolare le ultime sei settimane saranno una bella sfida perché vedremo la sonda compiere delle orbite eccentriche intorno alla cometa, traiettoria molto più rischiosa della discesa finale. Infatti più la sonda si avvicinerà alla cometa più forte sarà l’influenza della sua gravità non uniforme. Questa condizione richiede un controllo maggiore della traiettoria con conseguenti manovre più complesse e in tempi molto stretti.

In attesa del rendez-vous finale Rosetta continua a lavorare raccogliendo e inviando dati preziosi.

Le immagini di questo articolo sono  della NASA, dell'ESA, dell'ASI

Il Galileo