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Sonda spaziale Juno: destinazione Giove raggiunta

Dopo 5 anni di viaggio nello spazio siderale, anche Giove è stato raggiunto dalla sonda spaziale Juno. Grande orgoglio per l'ingegneria Made in Italy, che contribuirà alla scoperta del più grande "gigante gassoso" del Sistema Solare

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Alle ore 5.53 italiane di oggi si è compiuto un altro grande passo nella storia dei viaggi spaziali. L’orbita del più grande tra i pianeti gassosi, Giove, è stato raggiunto dalla sonda spaziale Juno (JUpiter Near-polar Orbiter), dopo quasi 5 anni di volo e circa 3 miliardi di chilometri percorsi.

La sonda spaziale, larga 20 metri e alta 4,5 è alimentata a energia solare e orbiterà attorno ai poli di Giove, studiandone il nucleo interno con il Gravity Experiment. La missione è decisamente ambiziosa perché Giove è un pianeta che nel Sistema solare ha delle unicità straordinarie ed è ancora un mistero sotto molti punti di vista. Juno è la seconda missione del programma New Frontiers dell’ente spaziale statunitense e il suo obiettivo è lo studio dell’origine e dell’evoluzione del pianeta Giove.

Lo scopo della missione è analizzare il pianeta sotto ogni punto di vista, dalla magnetosfera (facendo misure di campo magnetico, di particelle energetiche e di campi elettrici magnetici), all’aurora, passando per l’atmosfera superficiale fino a mille chilometri di profondità. Ed è questo, in buona sostanza, il compito della strumentazione di bordo, il cui cuore scientifico è rappresentato da tre eccellenze tutte “Made in Italy”: JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper), KaT (Ka-Band Translator) e Autonomous Star Tracker.

JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper) è uno spettrometro ad immagine che esplorerà l’ambiente gioviniano, particolarmente rischioso a causa della presenza di campi energetici abbastanza potenti, tali da far perdere l’orientamento alla sonda stessa.

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Lo strumento è stato finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana, realizzato da Finmeccanica e guidato scientificamente dall’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (IAPS) dell’INAF di Roma, esaminerà gli strati più esterni dell’atmosfera di Giove nell’infrarosso (2-5 μm, milionesimi di metro), arrivando fino a profondità in cui la pressione arriva fino a 5-7 volte quella dell’atmosfera terrestre a livello del mare.

E’ composto da una testa ottica e una scatola elettronica e il sistema ottico è dotato di un singolo telescopio e ospita sia una telecamera a infrarossi che uno spettrometro in grado di garantire flessibilità osservativa.

In sintesi, JIRAM può produrre sia spettri che immagini, quindi incorpora due strumenti in uno. La fotocamera possiede due filtri cromatici ottimizzati per osservare sia le emissioni aurorali che quelle termiche del pianeta. Lo strumento è in grado di fornire immagini simultanee nelle bande astronomiche L (circa 3.5 μm) e M (circa 4,8 μm) e ogni immagine avrà una dimensione di 432×128 pixel (55296 totali). L’imager dello strumento ha un campo di vista complessivo (FOV) di 3,5 x 6,0 gradi.

JIRAM ha la garanzia di poter funzionare anche in condizioni estreme grazie a un particolare specchio despinning che compensa la rotazione della navicella durante la misurazione mantenendo la scena fissa per il tempo necessario a creare un’immagine.

La progettazione di JIRAM è stata guidata dalla necessità di avere uno strumento con il minor volume e massa possibili senza degradare le prestazioni. L’equilibrio termico dello strumento necessario per assicurare buone prestazioni è controllato passivamente (raffreddamento passivo). L’obiettivo principale di JIRAM è caratterizzare le aurore gioviane (nell’emisfero Nord e nell’emisfero Sud), fenomeno atmosferico frequente anche su altri pianeti del Sistema solare (non solo sulla Terra).

Le aurore su Giove nascono dall’interazione delle particelle cariche del vento solare con l’atmosfera del pianeta in corrispondenza dei poli magnetici quando si scontrano con gli atomi di gas che la compongono. Le aurore vengono fortemente influenzate anche dalle particelle che arrivano dalla luna Io, uno dei 4 grandi satelliti di Giove, caratterizzato da violente eruzioni vulcaniche che lanciano nello spazio una notevole quantità di materiale.

JIRAM studierà anche i cosiddetti hot spot, cioè delle voragini nell’atmosfera gioviana dove non sono presenti nubi. Con lo strumento italiano sarà possibile guardare all’interno di questi vortici e sondare l’atmosfera anche a pressioni elevate, quindi a profondità dove ci sono temperature più alte.

La seconda eccellenza italiana che guiderà il successo della missione è KaT (Ka-Band Translator), il cui compito è quello di delineare la prima mappa interna di Giove.
Progettato dall’Università Sapienza di Roma e realizzato dalla Thales Alenia Space Italia, con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana, è basato su una combinazione di algoritmi avanzati di elaborazione dei segnali, che grazie alle moderne implementazioni tecnologiche produrrà mappe globali della gravità, scoprirà campi magnetici e, da ultimo, anche la composizione atmosferica.

Italiano, infine, anche il sensore d’assetto Autonomous Star Tracker, realizzato da Leonardo-Finmeccanica: che ha guidato Juno verso l’orbita gioviana, e da oggi continuerà a inviare informazioni sulla posizione della sonda, permettendole di mantenere sempre la rotta prestabilita.

La sonda porta con sé anche una placca dedicata a Galileo Galilei, fornita dall’Agenzia Spaziale Italiana: una copia in alluminio dell’originale manoscritto in cui Galileo ha descritto per la prima volta le 4 lune di Giove, note infatti come lune galileiane. A bordo anche 3 figurine LEGO, che rappresentano Galileo, Giove e sua moglie Giunone.

Guarda nel video le fasi dell’inserimento orbitale.

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