L'Europa approva JUICE, una missione verso le lune di Giove

Una missione che promette di essere la punta di diamante dell'esplorazione spaziale dei prossimi decenni sta per entrare nella fase di costruzione. La missione europea JUICE decollerà nel 2022 alla volta di Giove e delle sue lune; dopo una crociera interplanetaria di sette anni, la sonda studierà la turbolenta atmosfera del gigante gassoso, la sua vastissima magnetosfera, i suoi deboli anelli e i suoi satelliti - Ganimede, Europa e Callisto, in particolare - per tre anni e mezzo. Poi, diventerà la prima sonda ad entrare in orbita attorno a una luna che non sia quella della Terra, completando una ricognizione orbitale di Ganimede che durerà almeno otto mesi.

A inizio Marzo, la missione ha raggiunto una nuova pietra miliare, con l'approvazione formale del design preliminare della sonda. Ora, gli ingegneri costruiranno un prototipo di JUICE su cui eseguire vari test per accertarsi che la sonda sarà davvero in grado di raggiungere tutti i suoi obiettivi scientifici e sopravvivere nel proibitivo ambiente spaziale che circonda Giove.

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JUICE esplorerà il sistema gioviano usando 10 strumenti all'avanguardia: la fotocamera JANUS realizzerà immagini dettagliate delle superfici di Ganimede, Callisto ed Europa a una risoluzione spaziale massima di pochi metri per pixel; lo spettrometro MAJIS opererà a cavallo tra il visibile e l'infrarosso termico in modo da studiare la struttura, la composizione ed eventuali attività criovulcaniche delle lune; lo spettrometro UVS studierà le lunghezze d'onda del lontano ultravioletto per esplorare le atmosfere; lo strumento SWI misurerà le emissioni termiche di Giove e delle sue lune nel lontano infrarosso e mapperà le dinamiche e la composizione della stratosfera di Giove e delle esosfere delle lune; il magnetometro J-MAG studierà la magnetosfera gioviana e gli oceani che si nascondono al di sotto della crosta ghiacciata delle lune di Giove; lo strumento RPWI contribuirà alla caratterizzazione delle magnetosfere, delle ionosfere e degli oceani interni che JUICE incontrerà nella sua esplorazione del sistema gioviano; il sensore PEP analizzerà gli atomi più energetici al fine di studiare le popolazioni di particelle e plasma intorno al gigante gassoso e campionare le esosfere delle lune; l'altimetro GALA mapperà le superfici di Ganimede, Europa e Callisto, oltre a studiare i loro oceani interni; il radar RIME penetrerà al di sotto delle croste ghiacciate delle lune, mappando la loro struttura interna e rivelando gli oceani sotterranei; l'esperimento 3GM, infine, studierà le occultazioni radio per ricostruire la struttura delle atmosfere e mappare i campi gravitazionali di Giove e lune.

Gli ingegneri sono riusciti a confermare che la sonda, dal peso totale di 5,3 tonnellate, potrà essere lanciata a bordo di un Ariane 5. Le analisi hanno inoltre confermato che i sistemi elettrici di JUICE, alimentati da dieci pannelli solari disposti su due ali, per un totale di quasi 100 metri quadri di superficie, saranno in grado di soddisfare la richiesta energetica dei vari strumenti. All'altezza dell'orbita gioviana, i pannelli di JUICE genereranno circa 820 W.

Durante il suo tragitto interplanetario, la sonda sfrutterà una fionda gravitazionale di Marte, una di Venere e tre della Terra. I sistemi di bordo dovranno quindi riuscire ad operare in un'ampia varietà di condizioni termiche - dalla calda orbita venusiana fino alla gelida orbita gioviana.

Gli ingegneri hanno approvato anche il design preliminare del motore principale, che consentirà a JUICE di inserirsi in orbita attorno a Giove e, successivamente, intorno a Ganimede. Altri traguardi includono la selezione dei materiali che proteggeranno JUICE dalle intense radiazioni presenti nell'ambiente gioviano, la conferma che gli eventuali campi elettromagnetici generati dalla sonda non comprometteranno lo studio dei campi magnetici e delle particelle cariche presenti intorno a Giove e l'analisi dell'eventuale rischio di contaminazione planetaria, qualora JUICE dovesse schiantarsi contro una luna potenzialmente abitabile.

"Il design della sonda è stato studiato da cima a fondo e approvato," spiega Giuseppe Sarri, a capo della missione. "Per ora siamo in perfetto orario, e siamo entusiasti di poter entrare nella fase di sviluppo di una missione così ambiziosa."