Jupiter Icy Moons Explorer

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Jupiter Icy Moons Explorer
Immagine del veicolo
JUICE spacecraft concept.jpg
Rappresentazione artistica della sonda in orbita attorno a Giove
Dati della missione
OperatoreESA
DestinazioneSistema di Giove
VettoreAriane 6
Lancio2022
Luogo lancioELA-3
Fine operatività2033
Proprietà veicolo spaziale
Massa5 000 kg
CostruttoreAirbus Defence and Space
Strumentazione
  • Altimetro laser GALA (Ganymede Laser Altimeter)
  • Radar RIME (Radar for Icy Moons Exploration')
  • Spettrografo per l'ultravioletto UVS (UV Imaging Spectrograph)
  • Spettrometro per l'infrarosso (MAJIS).
  • Spettrometro submillimetrico SWI (Sub-millimetre Wave Instrument)
  • Camere JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator, camera system)
  • Magnetometro J-MAG (Magnetometer for JUICE)
  • Strumento per la misurazione di particelle e plasma PEP (Particle Environment Package)
  • Radiointerferometro PRIDE (Planetary Radio Interferometer & Doppler Experiment)
  • Strumento radioscientifico per lo studio della gravità e dell'atmosfera di Giove e delle lune 3GM (Gravity & Geophysics of Jupiter and Galilean Moons)
Parametri orbitali
Data inserimento orbita2030 (Giove)

JUpiter Icy Moons Explorer (JUICE) è una missione spaziale dell'Agenzia spaziale europea (ESA) il cui lancio è previsto nel 2022 tramite il lanciatore Ariane 6[1]. L'obiettivo sono le tre lune ghiacciate di Giove: Ganimede, Europa e Callisto. Tutte e tre infatti presentano discrete quantità di acqua liquida sotto la superficie e sono candidate ideali per la ricerca di vita.

La sonda arriverà nel sistema di Giove nel 2030 dopo aver sfruttato quattro volte l'assistenza gravitazionale della Terra e di Venere. Dopo una serie di fly-by di Europa e Callisto entrerà in orbita nel 2032 attorno a Ganimede per un ulteriore studio che verrà completato nel 2033.

La sonda avrà una massa di circa 5 tonnellate e utilizzerà pannelli solari per produrre energia. La strumentazione scientifica, tra cui radar, magnetometro, spettrometri e macchine fotografiche, peseranno circa 100 chilogrammi. JUICE è la missione scientifica più ambiziosa del programma spaziale scientifico dell'ESA Cosmic Vision per il decennio 2015-2025. Il progetto era stato proposto con il nome di Jupiter Ganymede Orbiter (JGO), ma è stato modificato e rinominato dopo l'abbandono nel 2010 di una missione congiunta tra ESA e NASA, la Europa Jupiter System Mission. Selezionata dal comitato del programma scientifico dell'ESA nel maggio 2012, è la prima missione esclusivamente europea diretta ai pianeti esterni del sistema solare.

Stato della missione[modifica | modifica wikitesto]

Raffigurazione schematica della sonda.

Il 2 maggio 2012 l'ESA ha annunciato di avere selezionato JUICE all'interno del programma Cosmic Vision.

Il 21 febbraio 2013, dopo una competizione pubblica, 11 strumenti sono stati selezionati dall'ESA. Essi saranno sviluppati e costruiti principalmente in Europa, con la partecipazione di Stati Uniti e Giappone

Il 27 novembre 2014, l'ESA ha dato il via libera alla missione per procedere alla successiva fase dello sviluppo e ha firmato un accordo con varie agenzie spaziali nazionali per il finanziamento degli strumenti.[2]

Il 9 dicembre 2015, l'ESA ha firmato un contratto con Airbus Space and Defense dal valore di almeno 350 milioni di Euro per lo sviluppo e la costruzione della sonda. Verrà costruita e assemblata nella sede tedesca della compagnia a Friedrichshafen.[3]

Il 15 marzo 2017, l'ESA ha annunciato che la fase di design si è conclusa con successo e a breve comincerà la produzione di un prototipo della sonda per testare la resistenza in un ambiente estremo come quello di Giove.[4]

Il 16 gennaio 2018, l'ESA ha annunciato che sono stati superati con successo i test per lo svolgimento da terra della missione, come la gestione della sonda o le comunicazioni con essa.[5] A maggio 2018 sono stati superati anche i test sulla capacità isolante dei materiali, dovendo sopportare alte temperature col flyby di Venere e basse temperature presso Giove.[6]

Nel dicembre 2018 è iniziata la revisione critica del progetto, terminata quindi a marzo 2019 senza identificare alcun ostacolo per passare alla fase di qualificazione e produzione.[7]

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

I principali impedimenti per la progettazione sono legati alla maggiore distanza dal Sole, l'uso di pannelli solari e il rigido campo di radiazioni gioviane. Gli inserimenti in orbita a Giove e a Ganimede e il gran numero di manovre di flyby (più di 25 spinte gravitazionali e due flyby su Europa) richiedono che la navicella trasporti circa 3.000 kg di propellente. Per la notevole distanza sarà necessaria nelle comunicazioni un'antenna sui 3 m di diametro, dovendo trasmettere circa 1,4 Gb giornalieri, e per l'alimentazione saranno necessari dei panneli di una superficie di 60-75 [8].

Gli aiuti gravitazionali includono:[9]

  • Fionda gravitazionale (Terra, Venere, Terra, Marte, Terra)
  • Inserimento nell'orbita di Giove e riduzione dell'apocentro con più spinte gravitazionali di Ganimede
  • Riduzione della velocità con l'aiuto Ganimede-Callisto
  • Aumentare l'inclinazione con 10-12 spinte gravitazionali da Callisto

Strumentazione[modifica | modifica wikitesto]

L'orbiter disporrà dei seguenti strumenti:[10]

  • Janus, un sistema di telecamere per studiare la morfologia e compiere mappature delle lune. Fornita dall'Università degli Studi di Napoli "Parthenope", Italia.
  • Majis, uno spettrometo per lo studio di nubi troposferiche sulle lune, con lunghezza d'onda nel visibile tra 0,4 e 5,7 micron. Fornito dall Institut d'Astrophysique Spatiale, Francia.
  • UVS, uno spettrometro nell'ultravioletto (tra 55 e 210 nm di lunghezza d'onda) per studiare l'esosfera delle lune, l'atmosfera di Giove e le aurore gioviane. Fornito dal Southwest Research Institute, USA.
  • SWI, uno spettrometro submillimetrico tramite un'antenna di 30 cm, per lo studio di composizione, dinamica e temperature delle atmosfere delle lune e di Giove. Fornito dal Max Planck Institute for Solar System Research, Germania.
  • Gala, un altimetro laser per studiare morfologia e deformazioni di marea sulle lune, con una risoluzione verticale di 0,1 m a 200 km di distanza. Fornito dal German Aerospace Center, Germania.
  • Rime, un radar per lo studio del sottosuolo ghiacciato delle lune tramite un'antenna di 16 m. Fornito dall'Università degli Studi di Trento, Italia.
  • J-MAG, un magnetometro per lo studio dei campi magnetici di Giove e Ganimede e delle loro interazioni. Fornito dall'Imperial College London, Regno Unito.
  • PEP, un contenuto di plasma per lo studio di densità e dei flussi di ioni positivi, negativi, elettroni, gas neutro esosferico, plasma termico ed atomi neutri energetici. Fornito dal Swedish Institute of Space Physics, Svezia.
  • RPWI, uno strumento a onde radio per lo studio di emissioni radio e plasma. Fornito dal Swedish Institute of Space Physics, Svezia.
  • 3GM, un pacchetto radiofonico per studiare il campo gravitazionale delle lune e l'estensione degli oceani interni alle lune. Fornito dall'Università di Roma "La Sapienza", Italia.
  • PRIDE, un sistema di telecomunicazione per misurare la velocità e la posizione dell'orbiter. Fornito dallo European Research Infrastructure Consortium, Paesi Bassi.

Lander per Ganimede[modifica | modifica wikitesto]

Il Russian Space Research Institute sta attualmente valutando una missione di lander su Ganimede chiamata 'Laplace-P', con scopi di astrobiologia. La cooperazione e una possibile sinergia con la fase orbitale di JUICE su Ganimede sono oggetto di discussione tra l'ESA e Roscosmos. La Russia ha anche proposto di alimentare il veicolo spaziale JUICE con un generatore termoelettrico a radioisotopi di fabbricazione russa (RTG), per sostituire i pannelli solari che sarebbero vulnerabili alle radiazioni di Giove.[11]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) EUROPEAN SPACE AGENCY SCIENCE PROGRAMME COMMITTEE Selection of the L1 mission (PDF), su planetary.s3.amazonaws.com. URL consultato il 18 marzo 2018.
  2. ^ JUICE mission gets green light for next stage of development, su sci.esa.int. URL consultato il 12 gennaio 2017.
  3. ^ Jupiter mission contract ceremony, su sci.esa.int. URL consultato il 12 gennaio 2017.
  4. ^ (EN) ESA's Jupiter mission moves off the drawing board, su sci.esa.int. URL consultato il 25 marzo 2017.
  5. ^ Semaforo verde per JUICE, su asi.it. URL consultato il 18 maggio 2018.
  6. ^ (EN) JUICE comes in from extreme temperature test, su sci.esa.int, 19 luglio 2018.
  7. ^ (EN) REVIEW BOARD GIVES JUICE THE ALL CLEAR, su sci.esa.int, 3 aprile 2019.
  8. ^ (EN) JUICE: SPACECRAFT, su sci.esa.int. URL consultato il 18 marzo 2018.
  9. ^ (EN) JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) (PDF), su lpi.usra.edu. URL consultato il 18 marzo 2018.
  10. ^ (EN) Science Payload, su sci.esa.int. URL consultato l'8 novembre 2018.
  11. ^ (EN) Russia funds a proposal to land on Jupiter's moon Ganymede, su russianspaceweb.com. URL consultato il 18 marzo 2018 (archiviato dall'url originale il 30 luglio 2015).

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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