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La navicella spaziale Juno della NASA si lancia in un viaggio interplanetario per osservare Giove

Astronave Juno in orbita attorno a Giove

Concezione artistica della navicella spaziale Juno in orbita attorno a Giove. credito: NASA

Il 5 agosto 2011, NASALa navicella spaziale Juno è partita per un viaggio interplanetario di cinque anni e l’ha portata sul pianeta gigante Giove. Il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California, gestisce la missione Juno e le sue operazioni. Il veicolo spaziale doveva entrare in orbita attorno al pianeta e utilizzare la sua suite di strumenti scientifici e telecamere per osservare l’atmosfera, la gravità e i campi magnetici di Giove. Comprendere le proprietà del pianeta può rivelare indizi sulla sua origine ed evoluzione. Giunone ha raggiunto Giove nel luglio 2016 ed è entrata in un’orbita polare ellittica attorno al pianeta. Continua le sue osservazioni del pianeta più grande del nostro sistema solare, restituendo immagini straordinarie del gigante gassoso, fino ad oggi.

Giove è un pianeta gigante gassoso così grande che tutti gli altri corpi del sistema solare, tranne il sole, possono inserirsi al suo interno. Con 79 lune in orbita attorno al pianeta, il sistema gioviano è come un piccolo sistema solare. Sebbene Giove sia uno dei cinque pianeti del nostro sistema solare che possono essere visti ad occhio nudo, le sue lune rimasero sconosciute fino al 1610 quando l’astronomo italiano Nota Galileo Galilei, le quattro lune più grandi di Giove Usando il suo telescopio fatto in casa. Oggi è indicato come il satellite Galil, che prende il nome dal suo scopritore. Nel corso dei secoli, telescopi via via migliori, e in seguito altri strumenti, hanno rivelato alcuni dei misteri di Giove, come la Grande Macchia Rossa e le bande multicolori nella sua atmosfera. La nostra conoscenza del pianeta è aumentata molte volte con i primi sorvoli di veicoli spaziali negli anni ’70, (Pioniere 10 e 11 e Viaggiatore 1 e 2) specialmente con Galileo Sonde orbitanti e atmosferiche negli anni ’90 e 2000. Diverse altre navicelle spaziali (Ulysses, Cassini-Huygens e New Horizons) hanno osservato il pianeta gigante mentre usavano la sua gravità per accelerarlo verso altre destinazioni nel sistema solare. A differenza dei precedenti veicoli spaziali che hanno visitato Giove, Giunone si affida all’energia solare piuttosto che nucleare, trasportando tre dei più grandi pannelli solari mai posizionati su un veicolo spaziale interplanetario.

Strumenti per la creazione di grafici scientifici Juno

Diagramma schematico di Giunone e del suo kit di strumenti scientifici. credito: NASA

Per condurre le sue osservazioni, Giunone porta un set di nove strumenti.

  • Radiometro a microonde (MWR): Misurare l’abbondanza di acqua e ammoniaca negli strati profondi dell’atmosfera di Giove e ottenere la temperatura atmosferica.
  • Mappatore aurorale a infrarossi di Gioviano (JIRAM): Uno spettrometro per fornire immagini dell’aurora boreale nell’atmosfera superiore di Giove.
  • Magnetometro (MAG): Mappare il campo magnetico di Giove e determinare la dinamica dell’interno del pianeta.
  • Scienza della gravità (GS): Mappare la distribuzione della massa all’interno di Giove misurando i cambiamenti Doppler nei segnali radio del veicolo spaziale.
  • Esperienza di Jovian Auroral Distributions (JADE): Per misurare le distribuzioni angolare, di energia e di velocità di ioni ed elettroni a Pochi Energia contenuta nell’aurora boreale di Giove.
  • Rilevatore di particelle attive gioviane (JEDI .)): Per misurare le distribuzioni angolare, di energia e di velocità di ioni ed elettroni a mezzo Energia contenuta nell’aurora boreale di Giove.
  • Sensore di plasma e onde radio (onde): a iIdentificazione delle aree di correnti aurorali che determinano le emissioni radio gioviane e l’accelerazione delle particelle aurorali.
  • Spettrofotometro ultravioletto (UVS): per fornire immagini spettroscopiche delle emissioni aurorali ultraviolette nella magnetosfera polare.
  • JunoCam (JCM): una telecamera/telescopio a luce visibile per studiare la dinamica delle nuvole di Giove e per facilitare l’istruzione e la comunicazione.
LEGO Juno Figure

Le tre figurine LEGO raffiguranti
Il dio romano Giove, sua moglie Giunone e l’astronomo Galileo erano attaccati alla navicella spaziale Giunone. credito: NASA

Oltre ai suoi strumenti scientifici, Giunone custodisce due elementi di significato storico e didattico. Un dipinto fornito dall’Agenzia Spaziale Italiana raffigura un’immagine di Galileo e un testo nella calligrafia di Galileo, scritto nel gennaio 1610, mentre osserva quelle che in seguito sarebbero state conosciute come le lune galileiane, i quattro più grandi satelliti naturali di Giove. Come parte di un programma congiunto della NASA e del Gruppo LEGO per ispirare i bambini a esplorare la scienza, la tecnologia, l’ingegneria e la matematica, la navicella spaziale Juno trasporta tre minifigure LEGO che rappresentano il dio romano Giove, sua moglie Giunone e Galileo, che trasportano un telescopio.

Il percorso di Giunone tra i pianeti

Il percorso di Giunone dalla Terra a Giove. credito: NASA

La navicella spaziale Juno è stata lanciata il 5 agosto 2011 dalla Cape Canaveral Air Force Station, ora Cape Canaveral Space Force Station in Florida, in cima a un razzo Atlas V 551. Dopo 45 minuti di costa in orbita di parcheggio, lo stadio superiore del razzo Centaur è decollato per la seconda volta per inviare Giunone nel suo viaggio interplanetario. La navicella ha lanciato i suoi tre grandi pannelli solari per alimentare i suoi sistemi. Ha completato la sua prima manovra di correzione a metà rotta il 1 febbraio 2012, seguita da due manovre nello spazio profondo il 30 agosto e il 14 settembre prima di tornare nel sistema solare interno. Il 9 ottobre 2013, Giunone è passata a 345 miglia dalla Terra, facendo il suo avvicinamento più vicino al largo della costa del Sud Africa. Sebbene lo scopo principale del sorvolo della Terra fosse quello di aumentare la velocità di Giunone da 78.000 mph a 93.000 mph per inviarlo verso Giove, i controllori della missione hanno attivato molti degli strumenti del veicolo spaziale. Dopo un’ulteriore correzione di rotta il 3 febbraio 2016, il 27 maggio Giunone è passata dal campo d’influenza gravitazionale del Sole a Giove e il 30 giugno è entrata nella vasta magnetosfera di Giove.

L'aurora australe di Giove

Un’immagine a infrarossi dell’aurora boreale di Giove, o luci del sud, scattata durante la prima
Vicinanza al pianeta, o quasi 1, nell’agosto 2016. Credito: NASA

Il 4 luglio 2016, dopo una crociera di cinque anni dalla Terra, Juno ha acceso il suo motore principale di 35 minuti per entrare in un’orbita polare ellittica attorno a Giove con un periodo iniziale di 53 giorni. I controllori hanno iniziato ad attivare gli strumenti di Giunone nei giorni e nelle settimane seguenti. Il 27 agosto, il veicolo spaziale ha effettuato il suo primo passaggio ravvicinato, o perielio, a 2.610 miglia sopra le cime delle nuvole di Giove con una suite completa di strumenti attivati. Durante il suo secondo approccio allo spegnimento, il 19 ottobre, la navicella è entrata in modalità provvisoria a causa di un’anomalia che ha interessato il suo motore principale. Questa anomalia ha impedito al lancio del motore principale di cambiare la traiettoria del veicolo spaziale in un’orbita pianificata di 14 giorni per le osservazioni scientifiche. Nonostante questo problema, Giunone ha continuato la sua missione scientifica nel periodo originale di 53 giorni, il cambiamento principale è che le osservazioni ravvicinate si verificano meno frequentemente del previsto. Nonostante l’intenso ambiente radioattivo intorno a Giove, particolarmente duro durante gli incontri di Priegov, i sistemi e gli strumenti di Giunone sono rimasti intatti. Nel giugno 2018, la NASA ha esteso la missione di Giunone fino a luglio 2021.

Formazioni di nubi turbolente di Giove

Formazioni di nubi turbolente a metà nord di Giove
Latitudini in circa 20 minuti a maggio 2019. Credito: NASA

Il 7 giugno 2021, durante il suo 34esimo incontro di pre-avvento, Giunone ha volato a 645 miglia da Ganimede, la luna più grande di Giove e di fatto la più grande luna del Sistema Solare. Questo è stato l’incontro più ravvicinato della navicella spaziale da quando la sonda Galileo ha volato vicino a Ganimede nel maggio 2000. Con Giunone ancora in salute e per soddisfare la richiesta degli scienziati di studiare le grandi lune di Giove, la NASA ha concesso una seconda estensione della missione fino a settembre 2025. La gravità di Ganimede ha cambiato l’orbita di Giunone, e stava riducendo il suo periodo da 53 giorni a 43 giorni e preparandosi per un futuro incontro con l’Europa nel settembre 2022. Questo volo ridurrà il periodo orbitale di Giunone a 38 giorni e stabilirà incontri con Io nel dicembre 2023 e nel febbraio 2024, riducendo il periodo orbitale a 33 giorni. Giunone continua a riportare immagini sorprendenti e informazioni scientifiche su Giove e il suo ambiente.

La luna di Giove Io proietta un'ombra sul pianeta

La luna di Giove Io proietta un’ombra sul pianeta, fotografata da Giunone
Il 22 perijove di settembre 2019. Credit: NASA