Juno (sonda spaziale)

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Juno
Immagine del veicolo
Juno Mission to Jupiter (2010 Artist's Concept).jpg
Dati della missione
Proprietario NASA
Destinazione Giove
Esito sonda lanciata, attualmente in viaggio verso Giove
Vettore Atlas V 551 (AV-029)
Luogo lancio Cape Canaveral Air Force Station
Lancio 5 agosto 2011, 16:25 UTC[1]
Massa 3 625 kg
Programma New Frontiers
Missione precedente Missione successiva
New Horizons OSIRIS-REx

Juno è una missione della NASA che studierà il campo magnetico di Giove attraverso una sonda che manterrà una orbita polare. È stata lanciata il 5 agosto 2011 a bordo di un razzo Atlas V dalla Cape Canaveral Air Force Station, in Florida.[1]

Juno è stata sviluppata nell'ambito del Programma New Frontiers, che prevede la realizzazione di missioni spaziali altamente specializzate e a medio costo (non superiore a 700 milioni di dollari).

Gli obiettivi principali saranno:

  • capire le proprietà strutturali e la dinamica generale del pianeta attraverso la misurazione della massa e delle dimensioni del nucleo, dei campi gravitazionale e magnetico;
  • misurare la composizione dell'atmosfera gioviana (in particolare le quantità di gas condensabili come H2O, NH3, CH4 e H2S), il profilo termico, il profilo di velocità dei venti e l'opacità della nubi a profondità maggiori di quelle raggiunte dalla sonda Galileo;
  • investigare sulla struttura tridimensionale della magnetosfera dei poli.

Sarà la prima missione diretta su Giove ad usare pannelli solari invece di generatori termoelettrici a radioisotopi.

Profilo di missione[modifica | modifica wikitesto]

Traiettoria interplanetaria di Juno: ogni punto segna un intervallo di 30 giorni. (EFB: Sorvolo della Terra; DSM: manovra orbitale in spazio profondo; JOI: Inserimento in orbita gioviana)

Il lancio è avvenuto il 5 agosto 2011, a bordo di un razzo Atlas V.[1] La traiettoria studiata per la missione ha previsto un fly-by della Terra nell'ottobre del 2013, in cui è stato sfruttato l'effetto fionda gravitazionale per fornire l'incremento di velocità necessaria a raggiungere Giove.[2] L'arrivo avverrà approssimativamente 5 anni dopo il lancio, nel 2016. Con un'opportuna sequenza di accensione dei razzi, verrà assicurata l'inserzione in un'orbita polare, con periodo di 11 giorni. La missione si concluderà nel 2017, dopo il completamento di 32 orbite attorno a Giove. L'analisi dei dati avverrà durante il 2018.

Lancio[modifica | modifica wikitesto]

Il lancio.

La missione è stata lanciata con successo venerdì 5 agosto 2011 alle 16:25 UTC (12:25 ora locale, 18:25 ora italiana)[1][3] a bordo del razzo Atlas V 551 dalla piattaforma di lancio 41 della base militare di Cape Canaveral Air Force Station, in Florida.

La fase di ascesa è durata complessivamente dieci minuti circa ed ha immesso la sonda in un'orbita di parcheggio approssimativamente circolare, a circa 120 km di altitudine. Dopo circa trenta minuti, una seconda accensione del Centaur ha immesso la sonda su una traiettoria di fuga dalla Terra. A circa 54 minuti dal lancio, è avvenuta la separazione della sonda dal razzo Centaur ed il dispiegamento dei pannelli solari.[1] Sono state inoltre poste in essere le misure necessarie al controllo dell'assetto, ponendo la sonda in rotazione ad una velocità compresa tra 1 e 2 giri al minuto (rpm).[4]

Gravity-assist con la Terra[modifica | modifica wikitesto]

La manovra di fionda gravitazionale (o gravity-assist) è stata eseguita il 9 ottobre 2013. Il massimo avvicinamento è stato raggiunto alle 19:21 GMT, quando la sonda è transitata entro 558 km dalla superficie terrestre, al sopra dell'Africa meridionale.[5][6] Tuttavia un inconveniente, per il quale non è stata fornita ancora alcuna spiegazione, ha indotto la sonda ad entrare in modalità di sicurezza (safe mode).[5] Ciò non ha impedito che la manovra fosse eseguita con successo perché il gravity-assist era passivo, non era cioè prevista l'accensione dei motori. Le osservazioni che erano state programmate tuttavia potrebbero non essere state eseguite.

Durante la fase di avvicinamento, la sonda ha scattato delle immagini della Luna.[7] Era inoltre previsto di utilizzare i dati raccolti nel corso del passaggio nel tentativo di fornire una spiegazione della cosiddetta "anomalia dei flyby con la Terra": alcune sonde che hanno eseguito manovre di fionda gravitazionale con il nostro pianeta hanno acquisito un incremento nella velocità maggiore rispetto a quello previsto matematicamente. L'acquisizione di nuovi dati sembrerebbe essenziale per determinare se ciò possa essere dovuto ad imprecisioni nei software o a fenomeni fisici non ancora individuati.[8]

Pannelli solari[modifica | modifica wikitesto]

Rappresentazione della sonda subito dopo la separazione dallo stadio superiore Centaur.

Differentemente dalla sonda Galileo, per Juno è prevista l'alimentazione tramite pannelli solari invece dei generatori termoelettrici a radioisotopi. Questa scelta è stata resa possibile dal significativo miglioramento negli ultimi decenni della tecnologia delle celle solari, che ha comportato una riduzione nelle dimensioni minime necessarie perché un pannello fotovoltaico possa sviluppare sufficiente potenza per l'alimentazione di una sonda ad una tale distanza dal Sole. Inoltre è ridotta la disponibilità di generatori termoelettrici a radioisotopi per missioni spaziali. Utilizzando energia solare, la NASA evita le proteste che negli anni passati hanno accompagnato il lancio di sonde alimentate da generatori termoelettrici a radioisotopi (dovute all'accusa, dettagliatamente confutata dalla NASA, di essere rischiosi per la salute pubblica). Va comunque notato che la NASA ha programmato l'uso di generatori termoelettrici a radioisotopi in numerosi altri progetti e la decisione di utilizzare una fonte di energia alternativa in questa missione è stata prettamente pratica ed economica piuttosto che politica.

Contributo italiano[modifica | modifica wikitesto]

L'Italia fornirà alla missione due strumenti: lo spettrometro ad immagine infrarosso JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper, Principal Investigator "Angioletta Coradini", dedicato all'omonima astronoma morta nel 2011, dell'INAF-IFSI, realizzato da Selex-Galileo Avionica) e lo strumento di radioscienza KaT (Ka-Band Translator, PI Luciano Iess dell’Università ‘La Sapienza’ di Roma, realizzato da Thales Alenia Space-I) che rappresenta la porzione nella banda Ka dell’esperimento di gravità. Ambedue questi strumenti sfruttano importanti sinergie con gli analoghi strumenti in sviluppo per la missione BepiColombo, ottimizzando i costi ed incrementando il ruolo sia scientifico che tecnologico italiano.
L'accordo NASA - ASI è stato firmato in data 21 marzo 2008.[9]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b c d e (EN) NASA's Juno Spacecraft Launches to Jupiter, NASA, 5 agosto 2011. URL consultato il 5 agosto 2011.
  2. ^ (EN) Juno probe heads for Jupiter from Cape Canaveral, BBC.co.uk, 5 agosto 2011. URL consultato il 5 agosto 2011.
  3. ^ Juno comincia il suo lungo viaggio verso Giove, ASI, 5 agosto 2011. URL consultato il 5 agosto 2011.
  4. ^ (EN) Atlas/Juno launch timeline, Spaceflight now, 28 luglio 2011. URL consultato il 5 agosto 2011.
  5. ^ a b (EN) Mike Wall, NASA Jupiter Probe Suffers Glitch After Earth Flyby in Space.com, Tech Media Network, 9 ottobre 2013. URL consultato il 10 ottobre 2013.
  6. ^ (EN) Kelly Beatty, Juno's Hi-and-Bye Flyby in Sky & Telescope, Sky Publishing, 9 ottobre 2013. URL consultato il 10 ottobre 2013.
  7. ^ (EN) JUNO Earth Flyby - Pictures, Malin Space Science Systems. URL consultato il 10 ottobre 2013.
  8. ^ (EN) Stuart Clark, Juno: The spacecraft putting sling theory to the test, BBC.com, 9 ottobre 2013. URL consultato il 10 ottobre 2013.
  9. ^ A.S.I. - Agenzia Spaziale Italiana, JUNO - Alla scoperta di Giove, 4 dicembre 2008. URL consultato il 10-10-2010.

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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