Juno welcome to Jupiter
La sonda Juno è entrata nell’orbita di Giove, eseguendo alla perfezione le manovre prescritte. Un successo pieno nel momento più delicato della missione, ovvero l’avvicinamento al grande pianeta gassoso. Juno è riuscita a gestire l’attrazione esercitata dal gigantesco campo gravitazionale di Giove, attraverso una serie di manovre complesse pianificate dal team del Jet Propulsion Laboratory della NASA e avviate nella serata dell’Indipendence Day americano, quando in Italia erano le 3:16 di martedì 5 luglio. Juno ha abbandonato la posizione di crociera, con i pannelli fotovoltaici orientati verso il Sole, e si è disposta per l’ingresso nell’orbita di Giove. Alle 4:41 la sonda ha iniziato a trasmettere attraverso la sua antenna a basso guadagno, ricevendo e inviando i segnali di controllo e aggiornamento dello stato della missione per tutto il periodo di inserimento in orbita. Alle 4:56 la velocità di rotazione attorno all’asse principale è stata aumentata da due a cinque rotazioni al minuto, allo scopo di stabilizzare il veicolo e agevolare la manovra in corso. Alle 5:18 è stato acceso il motore principale della sonda per ridurre la velocità a 1.950 km/h e fare in modo che Juno potesse essere catturata dalla gravità gioviana. Alle 5:55 la velocità di rotazione è stata riportata da cinque a due giri al minuto. Alle 6:07 la sonda è tornata a orientare i tre pannelli fotovoltaici in direzione del Sole. Alle 6:11 il flusso di comunicazioni è stato trasferito dall’antenna a basso guadagno all’antenna a medio guadagno. Cinque minuti dopo Juno ha ricominciato a trasmettere i segnali telemetrici, tenuto conto che il ritardo dovuto alla distanza tra Giove e la Terra è di 48 minuti. Negli USA è ancora il 4 luglio quando nel centro di controllo del JPL di Pasadena si esclama “Welcome to Jupiter”, che rende ufficiale il successo della manovra di inserimento in orbita. Una procedura che ha vissuto i momenti più delicati quando Juno ha dovuto “rallentare” la sua velocità da oltre 200mila km/orari a poco meno di 2mila; una frenata durata 35 minuti, che ha permesso alla sonda di tracciare alla perfezione il suo cammino intorno al pianeta gigante seguendo un’orbita di 53 giorni e mezzo. Juno tornerà ad avvicinarsi a Giove nel mese di agosto, quando sarà al perielio, per poi stabilizzare il periodo a 14 giorni ma sempre seguendo orbite fortemente ellittiche per consentire avvicinamenti estremi al pianeta, a 4.184 chilometri di quota. Una distanza minima mai raggiunta prima d’ora, tale da permettere alle strumentazioni scientifiche della sonda di studiare nei minimi dettagli l’ambiente gioviano. Due dei nove strumenti a bordo sono di progettazione e realizzazione italiana.
Lo spettrometro JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper), ideato dal gruppo di ricerca dell’Istituto Nazionale di Astrofisica guidato dalla planetologa Angioletta Coradini, scomparsa prematuramente nel 2011, permetterà all’Italia di recitare un ruolo di primo piano in questa affascinante missione – come sottolinea Nicolò D’Amico, presidente dell’INAF. Finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana, realizzato da Finmeccanica e operato sotto la responsabilità scientifica dell’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (IAPS) dell’INAF, lo spettrometro JIRAM operante nel vicino infrarosso svolgerà indagini negli strati superiori dell’atmosfera gioviana e sarà in grado di rilevare l’eventuale presenza di metano, vapore acqueo, ammoniaca e fosfina e fornirà immagini delle aurore. L’altro componente italiano di Juno è KaT (Ka-Band Translator) uno strumento di radioscienza realizzato dall’Università La Sapienza di Roma, realizzato da Thales Alenia Space Italia sempre con il supporto di ASI. “Finalmente dopo undici anni di lavoro, di cui cinque di viaggio attraverso lo spazio, siamo finalmente a Giove, la meta tanto attesa! – sottolinea Alberto Adriani, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, Principal Investigator dello strumento JIRAM a bordo di Juno – E adesso arriva il bello: non vediamo l’ora di accendere i nostri strumenti e raccogliere i primi dati scientifici, che ci permetteranno di svelare molti aspetti ancora ignoti del più grande e ostile di tutti i pianeti del nostro Sistema solare.”
Roberto Battiston, presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, ha sottolineato che, al di sotto delle nubi gioviane, Juno troverà uno strato di idrogeno ad altissima pressione che agisce come conduttore elettrico. Si pensa che la rotazione veloce di Giove (un giorno, sul pianeta grande 318 volte più della Terra, dura appena 10 ore) combinata con gli effetti prodotti dall’idrogeno metallico, generi un potente campo magnetico attorno al pianeta, 20 mila volte più potente di quello terrestre, con elettroni, protoni e ioni che viaggiano quasi alla velocità della luce intrappolati al suo interno. Decisamente più lapidario il responsabile della missione, l’americano Scotto Bolton, che sintetizza la filosofia del viaggio di Juno intorno a Giove con un emblematico “Get the data and get out”, ovvero registra i dati scientifici nel periodo di massimo avvicinamento e allontanati velocemente.
A Cinecittà World in rampa di lancio c’è SpacExpress, la nuova attrazione concepita per vivere le emozioni dei viaggi spaziali. A partire dall’8 luglio i visitatori potranno imbarcarsi sulla navicella spaziale SpacExpress L24 ed essere trasportati virtualmente nel futuro. Un viaggio che parte dalla Stazione Atlantis sul Pianeta Terra, fa tappa sulla Stazione Spaziale Internazionale per poi approdare sulla Luna. Un’esperienza che si prolunga perché, attraversando le porte della base lunare “Mare della Tranquillità”, gli ospiti dello spazio saranno trasportati su Marte con il primo shuttle di linea della storia, che atterrerà nello spazioporto Ares vicino all’Equatore. Non mancheranno insidie spaziali, come minacciosi e veloci meteoriti. I visitatori saranno lanciati nello spazio su una navicella posta nell’ogiva del razzo europeo Vega, e attraccheranno al modulo Columbus della Stazione Spaziale Internazionale. Ad accoglierli ci sarà virtualmente un astronauta che farà loro da guida in un affascinante tour. Altre videocamere installate sulla stazione spaziale daranno un assaggio di come si vive a bordo in assenza di forza di gravità. Dal modulo Columbus sarà possibile ammirare la Terra scorrere 400 Km sotto e avere uno splendido colpo d’occhio dell’Italia.
Il ruolo dell’Italia nella missione Juno che indagherà sull’ambiente gioviano è decisamente rilevante, sia dal punto di vista industriale che della ricerca astronomica. A bordo della sonda progettata dalla NASA c’è lo spettrometro ad immagine JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper), strumento finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana, realizzato da Finmeccanica e guidato scientificamente dall’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (IAPS) dell’INAF di Roma. Si tratta del secondo spettrografo ad immagine che studierà il quinto pianeta del Sistema solare dopo NIMS (Near-Infrared Mapping Spectrometer) che volava a bordo della missione NASA Galileo, ma JIRAM è il primo di costruzione italiana. Il ruolo dell’Italia nella missione Juno che indagherà sull’ambiente gioviano è decisamente rilevante, sia dal punto di vista industriale che della ricerca astronomica. Lo strumento JIRAM ha come referenti e principal investigator Alberto Adriani e Alessandro Mura, entrambi in forza all’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (IAPS) dell’INAF di Roma. JIRAM è stato ideato per esaminare gli strati più esterni dell’atmosfera di Giove nell’infrarosso (2-5 μm, milionesimi di metro), arrivando fino a profondità in cui la pressione arriva fino a 5-7 volte quella dell’atmosfera terrestre a livello del mare. JIRAM è composto da una testa ottica e una scatola elettronica. Il sistema ottico è dotato di un singolo telescopio e ospita sia una telecamera a infrarossi che uno spettrometro in grado di garantire flessibilità osservativa. In sintesi, JIRAM può produrre sia spettri che immagini, quindi incorpora due strumenti in uno. La fotocamera possiede due filtri cromatici ottimizzati per osservare sia le emissioni aurorali che quelle termiche del pianeta. Lo strumento è in grado di fornire immagini simultanee nelle bande astronomiche L (circa 3.5 m) e M (circa 4,8 m). Ogni immagine avrà una dimensione di 432×128 pixel (55296 totali). L’imager dello strumento ha un campo di vista complessivo (FOV) di 3,5 x 6,0 gradi.
Ingresso trionfale quello di JUNO nell’orbita di Giove, salutato sulla Terra con fuochi d’artificio il 4 luglio, giorno che celebra i 240 anni dalla Dichiarazione d’Indipendenza degli Stati Uniti, festa delle feste per gli americani. La NASA ha richiamato l’appuntamento con un countdown sul sito web della missione. 
Operante nel vicino infrarosso, lo spettrometro svolgerà indagini negli strati superiori dell’atmosfera gioviana, sarà in grado di rilevare l’eventuale presenza di metano, vapore acqueo, ammoniaca e fosfina e fornirà immagini delle aurore. L’altro componente italiano di Juno è KaT (Ka-Band Translator) uno strumento di radioscienza realizzato dall’Università La Sapienza di Roma, realizzato da Thales Alenia Space Italia sempre con il supporto di ASI. L’ultimo veicolo terreste a vedere Giove da vicino è stata nel 2007 la sonda New Horizons, sorella di JUNO, che nell’estate 2015 ha raggiunto Plutone. Entrambe appartenentgonoalla famiglia di missioni esplorative NASA del programma New Frontiers. Ma sono molti i satelliti che hanno visitato Giove, a partire dalle sonde Pioneer e Voyager negli anni 70 fino a Galileo, prima missione interamente dedicata al quinto pianeta. JUNO sarà però la prima sonda a volare sui poli e lo farà ruotando su stessa due volte al minuto, a mo’ di trottola spaziale. Tale modalità di navigazione da una parte garantirà maggiore stabilità al veicolo, dall’altra permetterà a ciascuno degli strumenti di bordo di godersi il panorama giovano ad ogni giro e all’evenienza, di assistere allo spettacolo delle sue straordinarie aurore.
Dopo cinque anni di viaggio all’interno del Sistema solare, la sonda Juno della NASA è arrivata in vista della sua meta, Giove, ed è pronta alla manovra di inserimento orbitale. Prim’ancora di iniziare il programma scientifico, idati preliminari raccolti nella fase di avvicinamento al pianeta saranno utili per comprendere la formazione, struttura e composizione del campo magnetico del gigante del Sistema Solare. Lo scorso 24 giugno strumento Waves ha registrato il passaggio della sonda attraverso il bow shock del gigante gassoso, dove il vento solare supersonico deviato dalla magnetosfera viene riscaldato e rallentato. L’ingresso nella magnetosfera di Giove è coinciso con la registrazione di onde elettromagnetiche rilevate in regioni a bassa densità nella magnetosfera esterna di Giove. I confini di queste ultime isolano le onde a frequenze più basse agendo come conduttori. La frequenza minima di queste onde sta ad indicare la densità della particelle presenti. Gli scienziati ritengono che, in base alla informazioni collezionate da Waves, la densità delle particelle sia pari a circa un elettrone per cento centimetri cubi, un decimo di quella del vento solare rilevata da Juno poco prima dell’ingresso nel bow shock. La concentrazione salirà di nuovo mano a mano che la sonda si avvicinerà al pianeta. “Il bow shock è simile ad un boom sonico – ha commentato William Kurth del team di Waves – se la magnetosfera di Giove brillasse in luce visibile sarebbe grande il doppio della Luna piena vista dalla Terra e la coda che si estende verso l’esterno misurerebbe cinque volte la distanza Terra-Sole”.
