Durante una sessione tecnica della Nuclear & Space Radiation Effects Conference dell’Institute of Electrical and Electronics Engineers a Nashville, il 16 luglio 2025, il team della missione Juno della NASA ha presentato per la prima volta i risultati di un’operazione di riparazione da remoto della fotocamera JunoCam.
La JunoCam è una fotocamera che opera nel visibile montata sulla sonda Juno, in orbita attorno a Giove dal 2016. Il dispositivo aveva progressivamente smesso di funzionare a causa dei danni causati dalla radiazione gioviana, ma un’operazione di ripristino condotta da Terra a dicembre 2023, a oltre 600 milioni di km di distanza, ha permesso di riportarlo in funzione, giusto in tempo per il successivo sorvolo ravvicinato della luna Io.
JunoCam è posizionata all’esterno della camera in titanio che protegge gli strumenti più sensibili della sonda. Questa configurazione, pensata per acquisire immagini dirette delle lune e dei poli di Giove, comporta un’esposizione costante all’ambiente radiativo del pianeta, il più intenso del Sistema Solare.
Sebbene la fotocamera fosse stata progettata per resistere almeno agli otto passaggi iniziali della missione, ha continuato a operare con successo per oltre 30 orbite. È stato solo durante l’orbita 47 che il team ha iniziato a notare immagini danneggiate, con una compromissione quasi totale alla 56ª orbita.
Nel corso delle settimane successive, il team ha analizzato i dati per identificare la causa del malfunzionamento. La diagnosi ha indicato un possibile danno a un regolatore di tensione interno al sistema di alimentazione della camera.
Con limitate opzioni a disposizione, è stata tentata una procedura chiamata annealing: riscaldare il dispositivo fino a una temperatura controllata (circa 25 °C) per tentare di riparare i difetti microscopici nei materiali, provocati dall’accumulo di radiazione. Dopo l’esecuzione dell’annealing, JunoCam ha mostrato un netto miglioramento nelle immagini raccolte, consentendo di proseguire le osservazioni.
Il recupero prima del flyby di Io
Il momento critico è arrivato a dicembre 2023, quando la traiettoria della sonda prevedeva un passaggio ravvicinato con Io, la luna vulcanicamente più attiva del Sistema Solare. Le condizioni di JunoCam, però, erano peggiorate: le immagini risultavano disturbate da bande, distorsioni e rumore elettronico.
Con poche settimane a disposizione, il team ha deciso di tentare un annealing più estremo, spingendo il riscaldamento della camera a livelli mai testati prima nella missione. I primi segnali non sembravano promettenti, ma a pochi giorni dall’incontro con Io, le immagini hanno cominciato a migliorare sensibilmente.
Il 30 dicembre 2023, Juno ha sorvolato Io a una distanza di circa 1500 km, restituendo una serie di immagini dettagliate della regione polare nord della luna. Le fotografie hanno rivelato blocchi montuosi ricoperti di brina di diossido di zolfo e strutture vulcaniche in precedenza sconosciute, con estese colate di lava. Il successo dell’operazione ha confermato l’efficacia dell’annealing come metodo di recupero remoto, mai sperimentato prima su strumenti ottici in ambienti così estremi.
L’esperienza maturata con JunoCam ha avuto ricadute anche su altri strumenti della sonda, con diverse varianti della tecnica applicate ad altri sottosistemi per migliorarne la longevità.
Verso nuove strategie di progettazione spaziale
Con 74 orbite completate attorno a Giove, la sonda Juno continua a operare ben oltre la durata prevista della sua missione primaria. Il caso di JunoCam rappresenta un esempio concreto di come sia possibile estendere la vita utile degli strumenti scientifici nello spazio profondo, anche in ambienti ostili e remoti.
Le tecniche sviluppate durante questo processo sono ora al vaglio per un’eventuale applicazione a sistemi satellitari destinati a operare in orbite medio-alte o geostazionarie, dove la radiazione solare e cosmica può compromettere rapidamente le componenti elettroniche. Secondo Scott Bolton, responsabile scientifico della missione Juno presso il Southwest Research Institute: “Juno ci sta insegnando come progettare e mantenere operativi strumenti spaziali resistenti alle radiazioni”.
In un momento in cui le agenzie spaziali e le aziende private stanno progettando missioni sempre più ambiziose verso il Sistema Solare esterno, la capacità di mitigare e riparare i danni da radiazione in modo autonomo o remoto diventa un requisito sempre più strategico.
Nel frattempo, Juno proseguirà la sua missione almeno fino alla fine di quest’anno. Attualmente, nel budget NASA proposto per l’anno fiscale 2026, Juno rientra tra le missioni da terminare, ma ancora non è stato confermato nulla in proposito.
