Alla conquista delle lune ghiacciate di Giove

JUICE – che partirà il 13 aprile – è la prima missione esclusivamente europea diretta ai pianeti esterni del Sistema solare
/ 03.04.2023
di Loris Fedele

Non è un caso che l’abbiano denominata JUICE, la missione dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) il cui lancio è previsto per il prossimo 13 aprile. «Juicy», in inglese, vuol dire succoso e anche interessante. Nel giustificato ottimismo per quello che potrebbe uscire da una missione densa di significati nell’ambiente del pianeta Giove e dei suoi satelliti, si è voluto giocare su un acronimo evocativo, come quasi sempre succede nelle imprese spaziali. JUICE sta per «JUpiter ICy moons Explorer», l’esploratore delle lune ghiacciate di Giove, cioè dei suoi satelliti Ganimede, Europa e Callisto. Si tratta della prima missione esclusivamente europea diretta ai pianeti esterni del Sistema solare. La sonda orbiterà intorno a Giove per studiare la sua atmosfera e magnetosfera e in particolare attorno alle sue tre lune appena ricordate. La quarta luna, che porta il nome di Io, vulcanicamente molto attiva, sarà evitata sia perché non è ghiacciata ma soprattutto perché si trova troppo vicino a Giove, che ha un forte campo magnetico e le cui radiazioni potenti potrebbero danneggiare gli strumenti di bordo della missione.

Giove è il più grande pianeta del Sistema solare, che per dimensioni e composizione qualcuno ha definito una stella mancata; ha numerosi satelliti naturali. Le sue lune più grandi e interessanti sono le quattro che abbiamo ricordato. Perché chiamiamo lune i satelliti di un pianeta è facilmente comprensibile, dato che il satellite della Terra è appunto la Luna. Proprio il sistema di Giove con i suoi quattro satelliti rappresenta agli occhi dei ricercatori un sistema solare in scala ridotta, che vale la pena di essere studiato. Attraverso la sua indagine JUICE cercherà di capire quali siano state le condizioni per la formazione dei pianeti, come funzioni il sistema solare e come possa comparire la vita su un corpo celeste. Per questo andrà a visitare Callisto, che è il pianetino maggiormente ricco di crateri del Sistema solare, poi misurerà lo spessore della calotta ghiacciata di Europa, cercando anche di identificare dei siti che possano essere adatti per una eventuale futura esplorazione sul terreno. Infine indagherà sulla struttura interna di Ganimede, che è l’unica delle lune gioviane dotata di un proprio campo magnetico. Si ha ragione di pensare che sotto le superfici ghiacciate, che sono già state viste e studiate, si possano trovare immensi bacini d’acqua salata, addirittura oceani.

Nella conferenza stampa che ha presentato JUICE, il francese Olivier Witasse, uno dei responsabili scientifici della missione, ha dichiarato che se si trovassero oceani all’interno delle lune di Giove si potrebbe anche cercare la presenza di ambienti adatti a ospitare forme di vita. Una volta lanciata dalla base europea di Kourou, nella Guiana francese, la sonda JUICE dovrebbe arrivare a Giove nel 2030/31, dopo aver sfruttato per quattro volte la spinta gravitazionale della Terra e di Venere in altrettanti passaggi ravvicinati attorno ai due pianeti. È una pratica sempre usata nei voli indirizzati verso i pianeti esterni. Il veicolo spaziale aumenta di velocità a causa dell’accelerazione dovuta all’attrazione del pianeta di grande massa per poi essere rilanciato dall’effetto fionda verso la sua destinazione. Con Giove parliamo di un obiettivo che dista mediamente dalla Terra oltre 700 milioni di chilometri. Nel viaggio non solo bisogna prendere la rotta giusta, ma bisogna anche poter scambiare segnali con la Terra (verrà utilizzata un’antenna di 3 metri) con messaggi o comandi che possono metterci più di un’ora ad arrivare e quindi il veicolo deve essere il più autonomo possibile.

Un’altra difficoltà saranno gli sbalzi termici dovuti alla temperatura esterna, che si prevede andrà dai +125 gradi centigradi ai –230 gradi, mettendo a dura prova la strumentazione. Poi il rifornimento di energia: la distanza di Giove dal Sole fa sì che i pannelli solari della sonda ricevano appena il 4 per cento di quello che raccoglierebbero sulla Terra. Ce ne sono per una superficie di 75 mq. Naturalmente la sonda è anche dotata di due serbatoi col propellente e di motori per le manovre. Gli strumenti scientifici esclusivi montati sulla sonda sono dieci.

Una missione impegnativa, dal contenuto sicuramente «succoso», che dopo l’arrivo a Giove dovrebbe proseguire per altri 3 anni. Una volta studiato il pianeta e dopo parecchi sorvoli di Europa e Callisto si prevede che la sonda JUICE, nel 2034, si posizioni in orbita attorno a Ganimede per restarvi un altro paio d’anni. Prima d’ora nessun satellite artificiale ha mai orbitato intorno alla luna di un altro pianeta che non sia la Terra. Sul corpo della sonda è montata una placca commemorativa dedicata a Galileo Galilei che per primo, nel 1610, col suo cannocchiale vide e descrisse questi quattro satelliti di Giove, il cui nome sarebbe stato dato loro pochi anni dopo da un astronomo tedesco. JUICE sarà l’ultima missione dell’ESA a essere lanciata con un razzo Ariane 5. Dal prossimo autunno per le missioni con carichi importanti si userà il nuovo lanciatore Ariane 6, che avrà due diverse configurazioni per poter portare nello spazio carichi rispettivamente di 5 e di 10,5 tonnellate.

Nel corso di questo anno l’Europa spaziale conta anche di lanciare un nuovo satellite Sentinel del programma di osservazione terrestre Copernicus e di spedire un satellite scientifico (Euclid) a esplorare l’Universo oscuro, creando una mappa 3D dove il tempo è la terza dimensione, osservando miliardi di galassie fino a 10 miliardi di anni luce di distanza. Pensando al futuro, l’ESA ha già reso noto un programma strategico chiamato «Terrae Novae» che a partire dal 2030 dovrebbe condurre idealmente e concretamente nel Sistema solare la popolazione europea, soprattutto attraverso i robot e i voli strumentali. È la nostra specialità, per la quale l’Europa spaziale è leader mondiale.

Nel prossimo decennio si intendono spedire più astronauti europei sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), sempre che funzioni ancora e se saranno risolti i problemi di convivenza con la parte russa. Ancora sulla ISS si vuole dimostrare il nostro impegno nei riguardi della diversità e dell’inclusività preparando la prima missione in assoluto di un astronauta, uomo o donna, con disabilità fisica. Inoltre vi sarà la partecipazione attiva, con il coinvolgimento dell’industria europea, nei programmi NASA di ritorno sulla Luna e nell’esplorazione di Marte. La Conferenza ministeriale dell’ESA del prossimo novembre prenderà decisioni in proposito.