JUICE, la più grande missione Europea di sempre diretta verso il Sistema Solare esterno, è pronta a partire dallo spazioporto di Kourou, giovedì 13 aprile, con a bordo un grande contributo italiano.

Alla missione partecipano anche la NASA, l’agenzia spaziale giapponese JAXA, l’Agenzia Spaziale Israeliana e Inglese. Ma fra i paesi che più hanno contribuito c’è l’Italia, con il coordinamento dell’ASI e il lungo lavoro di INAF, CNR, varie Università e diverse aziende specializzate, a partire da Leonardo e Thales Alenia Space.

L’Italia contribuisce alla missione con 4 strumenti scientifici su 10. Uno è JANUS, una camera ad alta definizione per il monitoraggio dell’atmosfera gioviana e per lo studio delle lune ghiacciate Ganimede, Europa e Callisto. Un altro è MAJIS, una sorta di laboratorio spaziale per analisi chimico-fisiche. Vi sono poi il radar RIME e il pacchetto 3GM: il primo rileva la struttura interna degli strati ghiacciati, il secondo analizza le variazioni nel campo gravitazionale.

Di produzione italiana sono anche i pannelli fotovoltaici, i più grandi mai realizzati per una missione interplanetaria.

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Leonardo: JANUS e MAJIS, avanguardia delle tecnologie spaziali

A bordo di JUICE viaggia il più potente carico di telerilevamento, geofisico e in situ mai volato verso il Sistema Solare esterno. Nello stabilimento Leonardo di Campi Bisenzio, a Firenze, sono stati realizzati JANUS, in collaborazione con l’INAF, e MAJIS, realizzato con un accordo bilaterale tra ASI e CNES.

JANUS, di cui Leonardo è responsabile industriale, ha una risoluzione tale da consentire di osservare una pallina da tennis a un chilometro di distanza. I colori dei suoi 13 filtri permetteranno di rilevare concentrazioni di elementi chimici differenti: il rosso potrà individuare il metano, il giallo il sodio, e così via.

Per mantenere le ottiche immobili e garantire la qualità delle immagini nonostante le sollecitazioni del lancio e gli sbalzi termici, il design meccanico e termico di JANUS è stato sviluppato in modo tale da limitare le deformazioni con valori inferiori a un decimo dello spessore di un capello.

Leonardo è responsabile industriale dell’intero strumento con il contributo di sottosistemi dal DLR di Berlino, CSIC-IAA di Granada e CEI-Open University di Milton Keynes.

MAJIS è invece una vero e proprio laboratorio spaziale. È costituito da una struttura “due strumenti in uno” che coprono il range dal visibile al medio infrarosso, equivalente a 1016 macchine fotografiche, ognuna delle quali cattura l’immagine in un singolo colore.

Combinando queste immagini nel modo opportuno, è possibile identificare i minerali che compongono la superficie dei corpi solidi e i gas presenti nelle loro atmosfere, misurandone inoltre la densità, la temperatura e i movimenti. Per poter osservare nell’infrarosso, MAJIS è raffreddato fino a -180 gradi centigradi da una speciale coppia di radiatori. Essi permettono di catturare il freddo dello spazio profondo senza alcun consumo energetico, grazie all’isolamento termico del resto della sonda, molto più calda.

Per lo strumento, Leonardo ha costruito a Campi Bisenzio la testa ottica iperspettrale per osservare e caratterizzare nubi, ghiaccio e minerali sulle superfici delle tre lune.

Leonardo: i pannelli fotovoltaici più grandi mai realizzati

Nello stabilimento Leonardo di Nerviano, nel milanese, sono nati i dieci pannelli fotovoltaici di JUICE, i più grandi mai realizzati per una missione interplanetaria.

I pannelli hanno una superficie di 85 metri quadrati e un totale di circa 24mila celle, per fornire la potenza elettrica necessaria a una distanza di oltre 750 milioni di chilometri dal Sole. Se orbitassero intorno alla Terra, questi pannelli potrebbero alimentare un intero condominio. Su Giove produrranno circa 900 Watt, ovvero l’energia utilizzata da un elettrodomestico. Infatti l’intensità della luce solare ricevuta da un veicolo in orbita attorno a Giove è pari a solo un venticinquesimo se paragonata a quella ricevuta sulla Terra.

Leonardo ha consegnato i pannelli nell’autunno 2020 a Airbus Defence & Space Netherlands, che si è occupato dell’istallazione del sistema sul veicolo spaziale.

Thales Alenia Space: il radar RIME di JUICE, e non solo

Thales Alenia Space (joint venture tra Thales 67% e Leonardo 33%) è responsabile dello sviluppo, realizzazione e test di RIME (Radar Sounder for Icy Moons Exploration).

RIME è uno strumento fondamentale per il successo della missione, grazie alla sua capacità di rilevare direttamente la struttura interna degli strati ghiacciati. Funziona a una frequenza di 9 MHz e utilizza un’antenna di 16 metri, realizzata da Space Tech GmbH per conto di Airbus Defence & Space. Il radar è in grado di penetrare fino a 9 km sotto la superficie ghiacciata, con una risoluzione verticale fino a 30 metri. Sarà così in grado di esplorare la struttura interna delle lune galileiane.

Responsabile degli aspetti scientifici e dell’interfaccia con ESA è l’Università di Trento, tramite il Principal Investigator Prof. Lorenzo Bruzzone. Lo sviluppo è stato finanziato dall’ASI, grazie ad un contratto con Thales Alenia Space, mentre alcune unità sono state fornite da NASA/JPL.

Oltre allo strumento RIME, Thales Alenia Space ha realizzato con l’Università di Roma La Sapienza il KaT (Ka Translator), parte fondamentale dello strumento 3GM (Gravity & Geophysics of Jupiter and Galilean Moons).
Thales Alenia Space ha anche realizzato equipaggiamenti chiave per la stessa piattaforma della sonda JUICE: il Deep Space Transponder (DST), la High Gain Antenna (HGA), l’High Attitude Accelerometer (HAA).

Il supporto ingegneristico di Telespazio

Telespazio (joint venture tra Leonardo 67% e Thales 33%) partecipa alla realizzazione della missione JUICE attraverso la sua controllata Telespazio Germany. Fornisce supporto ingegneristico e operativo all’ESOC (European Space Operations Centre).

Gli ingegneri di Telespazio hanno contribuito alla preparazione del veicolo spaziale con responsabilità nelle attività di simulazione e nei servizi di astrodinamica. Telespazio Germany ha anche sviluppato il simulatore operativo, utilizzato dal Flight Control Team della missione nella fase di preparazione al lancio.

Giovedì 13 aprile, a partire dalle ore 13, seguiremo in diretta il lancio di JUICE sul canale YouTube di Astrospace.it