JUICE è partita verso le lune ghiacciate di Giove

Alle 14:14 (ora italiana) del 14 aprile, la sonda JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) è partita verso Giove e le sue lune ghiacciate, iniziando un lungo viaggio. La partenza è avvenuta dallo spazioporto europeo di Kourou, nella Guiana Francese, in cima a un razzo Ariane 5. Gli obiettivi sono le lune ghiacciate di Giove: Ganimede, Europa e Callisto, mondi di estremo interesse astrobiologico. Si tratta della prima missione europea che raggiungerà Giove e la prima in assoluto che entrerà in orbita attorno a un satellite diverso dalla Luna.

Il profilo della missione

JUICE impiegherà circa 7 anni per raggiungere il sistema gioviano: l’arrivo è previsto per gennaio 2030. Un tempo molto lungo, considerando che altre sonde in passato se la sono cavata anche in meno di 2 anni.
Il motivo di questa lunga durata sta nella grande massa della sonda stessa. Con una stazza di oltre 6 tonnellate, JUICE sarà l’oggetto più massiccio a raggiungere il sistema solare esterno. Non potendo il razzo fornire alla sonda tutta la spinta necessaria per arrivare al sistema di Giove, JUICE dovrà acquisire velocità tramite diversi sorvoli, nella fattispecie tre del sistema Terra-Luna e uno di Venere.

Giunta nel sistema gioviano, la sonda effettuerà un totale di 35 sorvoli delle tre lune ghiacciate, alternati a periodi in orbita attorno a Giove. Infine, alla fine del 2034 JUICE entrerà definitivamente in orbita attorno a Ganimede, che rappresenta il suo obiettivo principale. Vi rimarrà fino alla fine del 2035, quando è previsto l’esaurimento del carburante. A questo punto la sonda verrà fatta impattare contro la luna ghiacciata per evitare ogni possibile contaminazione di Europa, il satellite dove secondo gli scienziati è più probabile (o meno improbabile!) la presenza di vita.

Gli obiettivi scientifici

Tra i tanti obiettivi scientifici di JUICE figurano lo studio di Giove e dell’ambiente intorno al pianeta. Per esempio, come la sua magnetosfera interagisce con il vento solare. Ma ovviamente il focus principale è sui satelliti giganteschi di questo pianeta, in particolare i tre composti principalmente di ghiaccio! Sono così grossi che furono i primi satelliti a essere scoperti, da Galileo Galilei e Simon Marius. Una storia (fatta di molte cantonate) che abbiamo raccontato nel nostro terzo libro!

I ghiacci di Ganimede

Protagonista della missione JUICE sarà Ganimede, la luna più grande del sistema solare (5260 km) e l’unica dotata di un proprio campo magnetico. È proprio studiando le deboli variazioni del campo magnetico di questo corpo celeste che gli scienziati hanno ipotizzato che Ganimede ospiti sotto la sua crosta ghiacciata un immenso oceano di acqua liquida.

In questo senso, l’obiettivo principale di JUICE è confermare questa ipotesi e ottenere quante più informazioni su tale oceano. Per esempio, è di estremo interesse sapere se l’acqua liquida è a diretto contatto con il nucleo roccioso di Ganimede o se vi è uno strato di ghiaccio a separare nucleo e oceano. In quest’ultimo caso, infatti, l’acqua liquida non sarebbe arricchita dalle molecole organiche presenti nel nucleo, rendendo più improbabile lo sviluppo di eventuale vita. Oltre ad analizzare l’oceano di Ganimede, JUICE osserverà nel dettaglio la superficie della sua crosta ghiacciata. Sarà in grado di scandagliare via radar il sottosuolo fino a una profondità di 9 km e studierà le complesse interazioni tra il campo magnetico della luna e quelle di Giove.

Gli oceani di Europa

Interessantissima è anche Europa, la più piccola delle lune ghiacciate gioviane. Qui il telescopio spaziale Hubble ha trovato indizi della presenza di geyser. Se confermati da JUICE, questi potrebbero rappresentare un modo per “spiare” direttamente nell’oceano sotterraneo di Europa. La possibilità di geyser indica la presenza di una fonte di energia interna al satellite, rendendo quindi Europa il satellite di Giove più interessante da un punto di vista astrobiologico.

JUICE cercherà anche di comprendere le dinamiche geologiche della superficie del satellite e le interazioni tra la sua crosta e il suo oceano sotterraneo. Un mistero particolarmente duro da risolvere è quello della rete di fessure che attraversano la superficie di questo mondo ghiacciato.

I crateri di Callisto

Ultima ma non ultima, Callisto è una luna interessante poiché appare completamente “morta” da un punto di vista geologico. La sua superficie è composta in parte da ghiaccio d’acqua e in parte da materiale roccioso ed è butterata di crateri! È il corpo più ricoperto di crateri di tutto il sistema solare, e questo indica che la sua superficie è inattiva da molto tempo. È una sorta di “luna fossile”, molto distante da Giove, che può offrire informazioni preziosissime sulla formazione dei satelliti gioviani e del sistema solare. Per questo JUICE osserverà nel dettaglio la superficie del satellite, in modo da studiarne la composizione chimica e ricostruirne la passata attività.

Sarà importantissimo anche confermare o smentire la presenza – per ora soltanto ipotizzata – di un oceano sotto la superficie di Callisto.

I vulcani di Io

Il quarto satellite galileiano di Giove, Io, non è un obiettivo primario della missione ma sarà comunque oggetto di interesse. Si tratta della “quarta e ultima” luna medicea di Giove, la più interna, nonché il corpo più vulcanico del sistema solare! Possiede oltre 400 vulcani attivi nonostante sia grande pressappoco come la nostra Luna.

JUICE sarà in grado di analizzare l’attività vulcanica di Io e caratterizzare la composizione chimica della sua superficie. I gas eruttati dalla luna interagiscono fortemente con il campo magnetico gioviano, andando ad alimentarne la magnetosfera. Anche questo sarà uno dei fenomeni studiati dalla sonda, grazie alla sua posizione di vantaggio nel sistema di Giove.

Le tempeste di Giove

JUICE non studierà soltanto le lune di Giove, ma anche il pianeta stesso. Grazie ai suoi strumenti, analizzerà con un dettaglio inedito i vari strati dell’atmosfera gioviana e le loro interazioni. In particolare, la sonda raccoglierà dati utili a comprendere come si formano, mantengono e rigenerano le caratteristiche bande orizzontali che colorano il pianeta. Sarà anche la prima sonda a misurare l’intensità dei venti nella media atmosfera gioviana.

Di grande interesse è infine la vasta magnetosfera di Giove, di cui conosciamo ancora poco. JUICE sarà in grado di studiarla con un dettaglio senza precedenti. Questo è uno degli ambienti più ricchi di radiazioni dell’intero sistema solare, tanto che JUICE è schermata con piombo! Anche le interazioni tra la magnetosfera e le lune ghiacciate sono di grande interesse scientifico e tuttora relativamente sconosciute.

L’Italia a bordo di JUICE

La sonda è dotata di ben 10 strumenti scientifici assolutamente all’avanguardia, che insieme costituiscono la suite scientifica più avanzata mai inviata oltre la fascia degli asteroidi. Il nostro Paese contribuisce a 4 di questi strumenti. In particolare, Leonardo ha contribuito alla realizzazione degli strumenti JANUS (la camera ottica ad alta risoluzione di JUICE) e MAJIS (spettrometro nel visibile e infrarosso per studiare l’atmosfera di Giove).

Thales Alenia Space ha invece contribuito alla costruzione del radar RIME. È uno degli strumenti in assoluto più importanti di JUICE, poiché permetterà di sbirciare sotto la superficie delle lune ghiacciate. A questo si aggiunge il pacchetto radio 3GM, che compirà misure precisissime del campo gravitazionale delle tre lune e delle loro orbite.

Leonardo si è occupata inoltre della realizzazione dei pannelli fotovoltaici di JUICE, i più grandi (85 m²) mai montati su una missione interplanetaria.