La missione Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) dell’Esa, che ha come obiettivo principale l’esplorazione delle lune ghiacciate di Giove (vedi Cosmo2050 n. 53), ha completato con grande successo il primo fly-by Luna-Terra nella storia della navigazione spaziale.
Questo sorvolo ravvicinato, avvenuto più di un anno dopo il lancio della sonda, ha permesso di sfruttare la gravità del sistema Terra-Luna per un gravity assist, ovvero un effetto di “fionda gravitazionale” che aiuta la sonda a intraprendere il suo viaggio interplanetario verso il Sistema solare esterno.
Il passaggio vicino alla Luna è avvenuto alle 23:15 del 19 agosto: questo sorvolo, in cui la sonda ha sfiorato il nostro satellite da una distanza minima di 750 km, ha guidato Juice verso l’avvicinamento alla Terra, avvenuto poco più di 24 ore dopo, alle 23:56 del 20 agosto.
Mentre Juice sorvolava l’Asia del Sud-Est e l’Oceano Pacifico, a soli 6840 km di quota, ha scattato una serie di immagini con le sue telecamere di bordo e raccolto dati scientifici con otto dei suoi dieci strumenti.
“Il sorvolo assistito dalla gravità è stato perfetto, tutto si è svolto senza intoppi e siamo stati entusiasti di vedere Juice tornare così vicino alla Terra”, spiega Ignacio Tanco, responsabile delle operazioni del veicolo spaziale. Il sorvolo aveva l’obiettivo di cambiare la traiettoria di Juice nello spazio, sfruttando prima la gravità della Luna e poi quella della Terra per modificare sia la velocità che la direzione del veicolo spaziale.
Immagine presa alle 23:25 del 19 agosto 2024 dalla camera di Juice, subito dopo il massimo avvicinamento alla Luna mentre la sonda si stava dirigendo verso la Terra
Il sorvolo della Luna ha aumentato la velocità di Juice di 0,9 km/s rispetto al Sole, guidando la sonda verso la Terra. Il sorvolo della Terra ha ridotto la velocità di Juice di 4,8 km/s rispetto al Sole, guidandola su una nuova traiettoria verso Venere, che raggiungerà nell’agosto 2025 per un nuovo gravity assist. Nel complesso, il sorvolo Luna-Terra ha deviato Juice di un angolo di 100° rispetto alla traiettoria precedente.
Immagine presa alle 23:48 di martedì del 20 agosto 2024, mentre Juice si dirigeva verso il suo massimo avvicinamento alla Terra.
Questa operazione era per sua natura molto rischiosa: ha richiesto una navigazione ultra-precisa e in tempo reale, ma ha consentito alla missione di risparmiare tra i 100 e i 150 kg di carburante per il suo viaggio spaziale, a “spese” di Terra e Luna. Durante il mese precedente al sorvolo, gli operatori della navicella spaziale hanno delicatamente aumentato la velocità di Juice per portare la sonda esattamente sulla giusta traiettoria di avvicinamento. Hanno poi seguito Juice 24 ore su 24 per controllare che tutto procedesse alla perfezione. Un piccolo errore avrebbe comportato il fallimento dei questo “bigliardo” cosmico o perfino la perdita della sonda.
Grazie a un lancio perfetto di Ariane 5, nell’aprile 2023, Juice ha nei suoi serbatoi un po’ più di propellente di quanto inizialmente previsto per avvicinarsi a Ganimede, la più grande luna di Giove e dell’intero Sistema solare, che supera per dimensioni (ma non per massa) il pianeta Mercurio.
Il successo del sorvolo Luna-Terra ha permesso di preservare questo “bonus” che potrà essere impiegato per opportunità scientifiche.
“Grazie alla navigazione molto precisa effettuata dal team di dinamica di volo dell’Esa, si è riusciti a utilizzare solo una piccola frazione del propellente riservato a questo sorvolo. Il surplus sarà aggiunto alle riserve che conserviamo in caso di difficoltà, o potrebbe essere utilizzato per estendere la missione scientifica, una volta arrivati su Giove”, aggiunge Ignacio Tanco.
Sebbene l’obiettivo principale del flyby fosse cambiare la traiettoria di Juice, il sorvolo Luna-Terra ha offerto anche un’occasione unica per testare gli strumenti scientifici di Juice nello spazio. Tutti e dieci erano attivi durante il sorvolo della Luna e otto durante il sorvolo della Terra.
L’Esa ha in programma di pubblicare nelle prossime settimane le immagini e gli spettri raccolti da alcuni degli strumenti di Juice, man mano che questi dati verranno acquisiti dalla navicella spaziale e valutati dagli scienziati. In particolare, ci saranno immagini ad alta risoluzione della Luna e della Terra scattate da Janus dalla fotocamera scientifica di Juice.
“I tempi e la posizione di questo doppio sorvolo ci permettono di studiare in profondità il comportamento degli strumenti di Juice”, spiega Claire Vallat, prima scienziata donna, coordinatrice delle operazioni di Juice. “Questo sorvolo è avvenuto abbastanza presto nel viaggio di Juice, permettendoci così di utilizzare i dati per preparare gli strumenti per l’arrivo vicino a Giove. E visto che conosciamo bene le proprietà fisiche della Terra, della Luna e dell’ambiente spaziale che ci circonda, è anche il momento e il luogo ideale per capire come gli strumenti di Juice rispondono a un obiettivo reale”.
Il prossimo appuntamento di Juice è quindi con Venere, e questo sorvolo, fra un anno, spingerà nuovamente la sonda verso la Terra. Juice sorvolerà nuovamente il nostro pianeta nel settembre 2026 e nel gennaio 2029, ottenendo così due altre forti “spinte” gravitazionali, grazie alle quali raggiungerà finalmente il sistema di Giove nel luglio 2031. Insomma: una serie di rendez-vous interplanetari da seguire per i prossimi sette anni: viva il Tour de Juice!
Paola Antolini-Spadafora
