Juice è partita, la sonda dell'Agenzia spaziale europea (Esa) è in viaggio verso Giove al secondo tentativo, dopo lo stop di ieri dovuto al pericolo fulmini.

Il razzo Ariane 5 di Arianespace si è staccato da terra quando in Italia erano le 14.15, lasciando la rampa dello spazioporto europeo di Kourou, e bucando le nuvole nel cielo della Guyana francese per imprimere la prima spinta che proietta una delle più importanti missioni interplanetarie europee verso il Sistema solare esterno.

Circa 27 minuti dopo il lancio, Juice si è separata correttamente dal secondo stadio dell'Ariane 5 (che ha terminato il suo compito e si è confermato uno dei vettori più affidabili), conferma salutata con un applauso dagli ingegneri dell'Esa, Arianegroup e Arianespace nella control room. Tutto come ci si aspettava. Il segnale, invece, ha tardato alcuni minuti ad arrivare, un'attesa considerata "nominale". Ma alla fine è giunto il suo saluto, catturato dalle antenne australiane, trasmesso al centro Esoc di Darmstadt. Resta ora da attendere l'apertura dei giganteschi pannelli solari, l'ultimo passaggio cruciale, previsto attorno alle 15.55 ora italiana, senza i quali la sonda non può funzionare, soprattutto attorno a Giove, così distante dal Sole.

Juice è diretta verso il sistema di Giove, per studiare tre delle sue lune ghiacciate (Europa, Ganimede e Callisto) scoperte da Galileo oltre 4 secoli fa. Lì, con i suoi strumenti, cercherà indizi di condizioni compatibili con la presenza o la nascita della vita, negli oceani sotterranei che si sospetta si celino sotto alla superficie dei 3 satelliti.

Juice è una delle missioni più grandi e importanti dell’ESA e ha un forte contributo italiano. Il primo, se vogliamo, risale proprio al 1610, quando Galileo Galilei puntò il suo cannocchiale e scoprì, attorno alla sagoma di Giove, le luci di quelle che riconobbe essere le sue lune, corpi celesti che orbitavano attorno al pianeta. Una rivelazione sulle meccaniche celesti che diede nuove prove in favore dell’eliocentrismo e contribuì al successo della teoria copernicana. A bordo di Juice c’è un parco straordinario di strumenti scientifici, che vede l’Italia, la sua scienza e la sua industria, con un ruolo di primo piano, grazie alla partecipazione di diversi istituti e università, coordinati dall’Agenzia spaziale Italiana. E in onore di Galileo, ad accompagnare Juice c’è proprio la riproduzione di alcune pagine del Sidereus Nuncius, il trattato in cui il fisico pisano descrisse le sue osservazioni del sistema gioviano.

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La lunga traversata

Otto anni per lasciare il Sistema solare interno, con 4 grandi momenti prima di arrivare a destinazione. Rivedremo Juice dalle parti della Terra altre 3 volte, perché per arrivare fino a Giove non basterà l’energia impressa durante il lancio. La sonda dovrà sfruttare 4 assist gravitazionali, il cosiddetto effetto fionda, sorvolando il sistema Terra-Luna una prima volta nell’agosto del 2024, dopo avere compiuto un’orbita attorno al Sole. Ad agosto 2025 sfiorerà Venere, allungando sempre più l’ellisse orbitale, allontanandosi per poi rituffarsi verso di noi ancora a settembre 2026. Come un peso legato a una corda che si allunga (simile a una fionda) l’orbita si allontanerà dal Sole e la riporterà, a gennaio 2029, ancora a un flyby sulla Terra per ricevere l’ultima spinta per raggiungere Giove nel 2031. Raccontata così sembra una giostra caotica, in realtà è un sistema ben collaudato per ottenere energia dai pianeti e risparmiarne durante il lancio.

A caccia di vita nel sistema di Giove

Per raccontarci quello che somiglia a un piccolo Sistema Solare, Juice porta a bordo 10 strumenti di analisi scientifica, ben 4 dei quali made in Italy o a partecipazione italiana, con un investimento di 50-55 milioni di euro, possibile grazie all’ASI e alla collaborazione tra comunità scientifica e industria. I pannelli solari costruiti da Leonardo sono i più grandi a volare nello Spazio: la loro superficie è di 85 metri quadrati, come un appartamento di media grandezza. Serviranno tutti, perché Giove è 5 volte più lontano dal Sole rispetto alla Terra e lì la luce è 25 volte meno intensa.

Una volta giunta a destinazione, inizierà una danza che la porterà a sorvolare, una a una, tre dei quattro satelliti scoperti da Galileo nel 1610, usando il cannocchiale che aveva da poco messo a punto. Europa, Ganimede e Callisto hanno una cosa in comune: si sospetta (per Europa e Callisto è quasi una certezza) che nascondano sotto la superficie oceani sotterranei. Dalle fratture di Europa sono stati anche osservate dalla sonda Galileo e poi anche da Hubble, eruzioni di vapore acqueo. Giove, considerato dagli astronomi una stella mancata, non scalda come il Sole, ma la sua attrazione gravitazionale innesca moti mareali, deforma i pianetini che gli orbitano attorno e l’attrito ne scalda l’interno. Per questo si spera di trovare tracce, non della vita, ma delle condizioni che possano far pensare che là sotto ci sia.

Europa e Ganimede, i principali obiettivi

Per tre anni, dal 2031 al 2034, ci sarà il tour delle lune gioviane (tra Europa, Ganimede e Callisto), che richiederà complessi calcoli e manovre orbitando attorno a Giove ma passando da uno all’altro dei suoi satelliti. In particolare, Europa è il secondo obiettivo scientifico di Juice, la più piccola delle lune galileiane ed è anche quella con più probabilità di essere abitabile. Quasi certamente possiede, come Ganimede, un oceano sotterraneo. Dalla sua superficie sono state osservati getti di acqua che la sonda cercherà di analizzare. Inoltre, ci sono delle fessure che potrebbero indicare un'attività tettonica ed esporre materiale dal sottosuolo. La super vista di Juice ci dirà se lì ci sono elementi e molecole “mattoni della vita”, compatibili con la presenza o la formazione di attività biologica.

Infine, nel 2034-2035, Juice si fermerà in orbita attorno a Ganimede, obiettivo principale della missione. Sarà la prima sonda a entrare in orbita attorno a un satellite del Sistema solare diverso dalla Luna. È l'unica luna del Sistema solare a possedere un proprio campo magnetico. Con i suoi 5.260 chilometri di diametro, è più grande di Mercurio e Plutone. Come Europa, potrebbe avere un oceano sotterraneo e le forze di marea provocate dall'attrazione gravitazionale di Giove potrebbero generare attività tettonica, calore e quindi le condizioni per la nascita della vita.

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Gli strumenti di Juice e il contributo italiano

Circa il 40 per cento della missione vede un contributo italiano, grazie all’ASI. Juice è la sonda più complessa da questo punto di vista. I suoi strumenti serviranno a comprendere il più possibile di un ambiente complesso, dominato da un colosso con il suo intenso campo magnetico e gravitazionale. Serviranno innanzi tutto a guardare sotto la superficie, come fare un’ecografia. A osservare, come fece Galileo, ma da molto più vicino, con i telescopi, ogni minimo dettaglio delle superfici e, con gli spettrometri, a indagarne la composizione, con il laser altimetrico scoprirne il profilo e la deformazione indotta dalla sola presenza del gigante gassoso. Uno dei suoi strumenti, Pep, potrà addirittura analizzare “in situ”, cioè raccogliere fisicamente le molecole, quei geyser passandoci attraverso, per scoprire se sono effettivamente fatti di acqua.

3GM è uno strumento radio per studiare il campo gravitazionale di Ganimede, l'estensione degli oceani interni sulle lune ghiacciate e l'atmosfera e la ionosfera di Giove e delle sue lune. (Thales Alenia Space - La Sapienza). JANUS è la camera ottica con un piccolo telescopio per fotografare e mappare la superficie delle lune e delle nubi di Giove. Avrà una risoluzione fino a 2,4 m su Ganimede e circa 10 chilometri su Giove. (Leonardo - Inaf)

MAJIS è lo spettrometro in grado di rilevare la composizione dei ghiacci e degli elementi sulla superficie delle lune, dei getti di acqua da Europa, e delle nubi di Giove e della sua atmosfera. Cercherà molecole organiche che compongono i "mattoni della vita" (Leonardo - Inaf). RIME è il radar per l'esplorazione delle lune ghiacciate: come un'ecografia, rileva l'eco delle onde che penetrano nel ghiaccio per studiare la struttura del sottosuolo delle lune ghiacciate fino a una profondità di circa nove chilometri. Servirà per cercare gli oceani di acqua liquida sotto la superficie (Thales Alenia Space - Università di Trento)

GALA, il GAnymede Laser Altimeter studierà come Ganimede viene deformato dall'attrazione gravitazionale di Giove (deformazione mareale) e la topografia delle superfici delle lune. J-MAG è il magnetometro dotato di sensori per caratterizzare il campo magnetico gioviano e la sua interazione con quello di Ganimede, e per studiare gli oceani sotterranei delle lune ghiacciate.

PEP è il pacchetto per l'ambiente particellare. Ha sensori per rilevare le particelle del plasma (nuclei di atomi ed elettroni) del sistema di Giove. RPWI, Radio and Plasma Wave Investigation, caratterizzerà l'emissione radio e l'ambiente plasmatico di Giove e delle sue lune ghiacciate

SWI, Sub-millimeter Wave Instrument, studierà la struttura della temperatura, la composizione e la dinamica dell'atmosfera di Giove, e le esosfere e le superfici delle lune ghiacciate. UVS è uno spettrografo di imaging UV per caratterizzare la composizione e la dinamica delle esosfere delle lune ghiacciate, per studiare le aurore gioviane, la composizione e la struttura dell'atmosfera superiore del pianeta

I team scientifici dei quattro strumenti di partecipazione italiana sono composti da ricercatori dell’Istituto nazionale di astrofisica (con le sedi di Roma, Teramo, Padova e Catania), dell’Università di Trento, della Sapienza Università di Roma, dell’Università di Roma Tre, dell’Università D'Annunzio di Pescara, della Fondazione Bruno Kessler, dell’Università di Bologna, dell’Università di Tor Vergata, dell’Istituto di Geoscienze e Georisorse del Cnr, dell’Università Partenope di Napoli, dell’Università di Padova, del Politecnico di Milano e dell’Università del Salento.