Portare una sonda spaziale verso le regioni più esterne del Sistema solare non è un’impresa semplice. Il viaggio di Juice è iniziato quasi tre anni e mezzo fa, con il lancio a bordo dell’ormai pensionato razzo Ariane 5 nell’aprile 2023 dallo spazioporto europeo in Guyana francese, e avrà una durata complessiva di circa otto anni. Quello della prossima settimana sarà il terzo sorvolo della sonda nel corso del suo viaggio verso Giove: il primo, nel 2024, è stato il primo flyby mai effettuato in assoluto del sistema Luna-Terra: una manovra di “frenata” che ha permesso a Juice di imboccare una scorciatoia verso Giove passando per Venere. Il secondo, un anno dopo, è stato attorno a Venere: ha deviato l’orbita della sonda incrementandone un po’ la velocità. Grazie alle manovre di assistenza gravitazionale, Juice riuscirà a completare il viaggio verso Giove avendo a disposizione ancora molto propellente nei serbatoi – indispensabile per inserirsi in orbita attorno al pianeta e, successivamente, attorno alla sua luna Ganimede nel 2034.
Infografica che mostra il passaggio di Juice vicino alla Terra con una linea arancione tratteggiata. Sono indicati i momenti salienti, tra cui l’inizio della campagna di navigazione per il flyby (17 agosto), il punto di massima vicinanza alla Terra (28 settembre) e le immagini di arrivederci alla Terra (2 ottobre). Una parte della linea è in giallo grassetto: come si legge nella legenda, questo indica che gli strumenti scientifici di Juice sono accesi. Crediti: ESA
Ma la strada da percorrere è ancora lunga. Per evitare di dover impiegare ingenti quantità di propellente per inserirla sulla traiettoria finale corretta, Juice deve effettuare altri due sorvoli della Terra. Ecco dunque che lunedì prossimo, 28 settembre 2026, la sonda passerà a una distanza di 8640 km dal nostro pianeta. Questa interazione la predisporrà a un ultimo sorvolo della Terra nel gennaio 2029, che porterà Juice sulla traiettoria ottimale per intercettare Giove nel luglio 2031.
Il sorvolo della prossima settimana devierà la traiettoria della sonda di circa 20 gradi e ne aumenterà la velocità di circa 3,5 km/s (circa 12600 km/h). Il massimo avvicinamento avverrà sopra l’Oceano Indiano alle 13:45 ora italiana. Tra 15 e 30 minuti prima del massimo avvicinamento, Juice sorvolerà l’Australia, spostandosi dalla parte nord-orientale a quella nord-occidentale del Paese. I dati sulla traiettoria sono disponibili sul sito dell’Esa.
La “campagna di navigazione” (così si chiama in gergo il periodo di preparazione che precede un flyby) per questo sorvolo terrestre è iniziata il 17 agosto. Erano previste sei finestre temporali – tra cui quelle a quattro settimane, due settimane, una settimana e tre giorni dal sorvolo – per apportare piccole correzioni alla traiettoria di Juice e assicurarsi che arrivi con l’angolo e la velocità corretti per ottenere un’assistenza gravitazionale ottimale.
«Finora è stata necessaria una sola manovra, a meno di quattro settimane», spiega Angela Dietz, responsabile delle operazioni della sonda Juice. «È stata di entità relativamente ridotta, ma estremamente efficace. Ha portato Juice nella posizione corretta per il sorvolo. Il nostro Flight Dynamics Team ha fatto un lavoro straordinario per prepararla.»
Infografica che riassume tutto il viaggio della missione Juice dal lancio all’arrivo su Giove e il successivo inserimento in orbita attorno alla sua luna Ganimede. Crediti: Esa
Alle 08:00 ora italiana del 28 settembre, i controllori di volo saranno pronti a effettuare un’ultima manovra d’emergenza per correggere eventuali errori critici di navigazione o per evitare una collisione con altri satelliti. Manovra che, se tutto procederà come previsto, non sarà necessaria. Il sorvolo presenta però un’ulteriore difficoltà. Poco prima del massimo avvicinamento, dalle 21:24 ora italiana del 27 settembre alle 06:03 del 28 settembre, Juice si troverà nell’ombra della Terra. L’assenza di luce solare farà sì che la sonda funzioni esclusivamente grazie all’energia delle batterie. Per evitare di esaurirle completamente, durante quelle ore verrà data priorità alle osservazioni più importanti effettuate dagli strumenti scientifici di Juice.
Come già avvenuto durante il sorvolo Luna-Terra del 2024, i dieci strumenti scientifici a bordo di Juice saranno attivati per raccogliere dati sulla Terra e sulla Luna tra il 23 settembre e il 3 ottobre. Sulla carta, quello della prossima settimana sarà un sorvolo più semplice rispetto a quello del 2024, il che consentirà ai suoi strumenti una maggiore libertà di puntamento verso la superficie terrestre, per effettuare calibrazioni e raccogliere dati.
Un aspetto scientifico interessante di questo sorvolo è che Juice trascorrerà diversi giorni nella coda del campo magnetico terrestre. Allungata in direzione opposta al Sole come una manica a vento, questa «magnetocoda» è una struttura molto complessa, creata dalle particelle cariche che arrivano verso di noi dal Sole. È probabile che gli strumenti a bordo della sonda raccolgano misure molto interessanti del campo magnetico. Nel frattempo, la camera di navigazione di Juice – che in futuro aiuterà la sonda a orientarsi tra le lune di Giove – coglierà l’occasione per puntare verso l’orizzonte della nostra Luna. Le immagini che acquisirà serviranno a verificare una nuova tecnica per migliorare la precisione della sua navigazione ottica. Fra i dieci strumenti, lo ricordiamo, sono quattro quelli che hanno (almeno in parte) il passaporto italiano: l’antenna Rime – protagonista di un problema tecnico proprio subito dopo il lancio –, la camera Janus, lo strumento radio 3Gm per analizzare il campo gravitazionale, e lo spettrometro Majis.