Per scienziati e gruppi di Giove (come me), il vero finale del 4 luglio si è svolto poco dopo lo spettacolo pirotecnico ufficiale. Lunedì alle 20:53 PST, una stanza di scienziati della NASA presso il Jet Propulsion Lab di Pasadena, in California, è esplosa in allegria dopo che l'astronave Juno della NASA è entrata con successo in orbita attorno a Giove. L'entrata trionfante è arrivata da molto tempo: stiamo aspettando da quasi cinque anni la prossima possibilità di avvicinarci e di conoscere il più grande pianeta del nostro sistema solare.
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Giunone è la nona navicella spaziale a vedere Giove da vicino, ma solo il secondo ad andarsene in orbita attorno. Il primo fu Galileo, che orbitò attorno a Giove dal 1995 al 2003. Da allora abbiamo fatto alcune grandi osservazioni grazie a Cassini e New Horizons - entrambi i quali avevano sorvolato Giove - ma Giunone promette di fornire la sbirciatina più intima nel lontano -off sistema Jovian ancora.
I principali obiettivi scientifici di Giunone sono studiare l'atmosfera e la magnetosfera di Giove e sondare il suo interno inafferrabile per comprendere meglio come si è formato originariamente il gigante gassoso. Una delle domande più grandi a cui spera di rispondere: Giove ha un nucleo, e se è così, di cosa è fatto? Non è un caso che la sonda prende il nome dalla moglie del dio romano Giove (noto ai Greci come Hera e Zeus, rispettivamente). La dea Giunone poteva vedere attraverso le nuvole Giove si aggirava attorno a sé per impedirle di scoprire la sua malizia. Juno della NASA, nel frattempo, è dotato di strumenti progettati per penetrare negli spessi strati di nuvole di Giove e rivelare il mondo sottostante.
Lanciato nell'agosto del 2011, l'astronave Juno viaggiò per un totale di 1.740 milioni di miglia dalla Terra a Giove, girando intorno al sole una volta e mezza lungo il percorso e ricevendo un aiuto gravitazionale finale dalla Terra nell'ottobre 2013. Ora, circa cinque anni dopo, ha ufficialmente raggiunto la sua destinazione finale. Al momento del suo arrivo, Giunone volava attraverso il sistema solare a oltre 150.000 miglia all'ora, rendendolo uno degli oggetti artificiali più veloci di sempre.
Rallentare un veicolo spaziale abbastanza da far cadere un'orbita precisa attorno a Giove non è un compito da poco. L'inserimento orbitale di Giove (JOI) richiedeva a Giunone di eseguire una serie di manovre autonome quasi perfette per un periodo di tre ore. Prima l'astronave ruotò in posizione. Quindi ha acceso il suo motore principale per 35 minuti, diminuendo la sua velocità di oltre 1.200 miglia all'ora e permettendogli di essere catturato da Giove in un'orbita di 53, 5 giorni.
A rendere le cose più complicate - e molto più snervanti, secondo il principale investigatore Scott Bolton - è stato il fatto che Giunone ha dovuto allontanarsi dal sole e dall'energia solare che fornisce per la durata del JOI. Peggio ancora, allontanarsi dal Sole significava anche volgersi verso Giove, e più precisamente, l'anello di Giove, una fonte pericolosa di particelle di polvere che avrebbe potuto spegnere il motore di Giunone se avesse subito un colpo diretto.
Oltre a tutto ciò, Juno stava funzionando a batteria per la maggior parte del processo - ben oltre un'ora e mezza - mentre tutti nel controllo della missione trattenevano il respiro, in attesa di ogni bip rivelatore dal veicolo spaziale che significava che tutto andava bene. Dalle 18:13 PST alle 21:16 PST, Juno ha passato tutte le trasmissioni dalla sua antenna ad alto guadagno alle sue antenne a medio e basso guadagno, il che significa che ha smesso di inviare dati dettagliati e invece ha comunicato solo in toni.
Alcuni toni erano ad intervalli regolari per indicare lo "stato nominale", mentre altri erano a frequenze e durate specifiche per segnalare l'inizio o la fine degli eventi programmati. Ogni tono impiegava circa 48 minuti per percorrere i 540 milioni di miglia tra Giunone e la Terra durante questo periodo critico. "Quando avremo il tono (alla fine della masterizzazione JOI di 35 minuti) che sarà musica per le mie orecchie perché significa che siamo esattamente dove vogliamo essere", ha affermato Rick Nybakken, project manager di Juno presso JPL, presso conferenza stampa lunedì mattina.
Nella sala stampa, scienziati e giornalisti hanno continuato a sorvegliare la Deep Space Network della NASA che visualizzava le trasmissioni di Juno all'antenna Goldstone della NASA situata nel deserto del Mojave, assicurandoci che le cose stavano andando secondo i piani. Alla conferenza stampa di inserzione post-orbitale, Nybakken parlò di nuovo di quei toni: "Stasera in toni, Giunone cantava per noi ed era un canto di perfezione".
Ora che Juno ha eseguito con successo le sue manovre di inserimento, completerà due orbite di 53, 5 giorni e poi passerà in un'orbita di 14 giorni dove rimarrà fino alla fine della sua missione a febbraio 2018. Durante le due orbite più lunghe, testerà tutto gli strumenti a bordo di Giunone prima di entrare in modalità scientifica ufficiale per il resto della missione.
Dopo aver ingrandito direttamente il gigante planetario, Giunone ora ha ruotato attorno a Giove in un'orbita polare e si sta allontanando da esso. Tra circa 50 giorni, inizierà un altro approccio ravvicinato, ovvero quando inizieranno le prime immagini dettagliate. “La nostra fase ufficiale di raccolta scientifica inizia ad ottobre, ma abbiamo trovato un modo per raccogliere dati molto prima di quello ", ha detto Bolton. “Il che quando parli del singolo più grande corpo planetario nel sistema solare è davvero una buona cosa. C'è molto da vedere e da fare qui. ”
Giunone è una missione entusiasmante per i primi. È il più lontano veicolo spaziale a energia solare inviato dalla Terra e il primo ad operare nel sistema solare esterno (gli altri sono stati tutti a propulsione nucleare). Alla distanza di Giove dal sole, le matrici solari di Giunone ottengono solo 1/25 della luce solare che riceverebbero in orbita terrestre. Per compensare ciò, ciascuna delle tre matrici solari del veicolo spaziale ha una superficie di 24 piedi quadrati, dando a Juno una "apertura alare" di oltre 65 piedi e un ingombro vicino alle dimensioni di un campo da basket.
Juno è anche la prima missione progettata per sopravvivere e operare nel cuore delle cinture di radiazione di Giove, che sono meglio descritte come cinture terrestri di Van Allen sugli steroidi. Durante ogni orbita, Juno attraverserà le zone di radiazione più forti non una ma due volte, attraversando la magnetosfera per ottenere i dati di cui ha bisogno. Per consentire alla navicella spaziale e ai suoi strumenti sensibili di sopravvivere in questo ambiente difficile, Juno è la prima missione di alloggiare i suoi strumenti in una camera di radiazione in titanio. Senza questa schermatura essenziale, Juno riceverebbe "l'equivalente di radiazioni di 100 milioni di radiografie dentali ogni anno", nelle parole di Heidi Becker, Juno Radiation Monitoring Investigation Lead.
Anche con la volta in titanio "gli elettroni a più alta energia penetreranno nella (barriera), creando uno spruzzo di fotoni e particelle secondari", ha spiegato Becker. "Il costante bombardamento romperà i legami atomici nell'elettronica di Giunone", quindi la durata della missione di Juno in definitiva limitata. Ma per ora, gli scienziati si stanno godendo l'alba della residenza di Giunone intorno a Giove, mentre facciamo un altro passo lungo il percorso che Galileo Galilei ci ha iniziato più di 400 anni fa.
