Flyby venusiano per Juice dopo un blackout delle comunicazioni
La sonda europea Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) ha effettuato regolarmente il flyby programmato di Venere solo poche settimane dopo l’inaspettata perdita delle comunicazioni con la Terra e il successivo ritorno alla normale operatività.
La manovra orbitale è avvenuta il 31 agosto scorso quando, alle 07:28 italiane, la sonda è passata a soli 5.088 chilometri dalla superficie del pianeta, ricevendo una spinta gravitazionale di 5,1 km/s.
Con le sue 6 tonnellate di massa, all’immissione in orbita per mezzo del lanciatore Ariane 5, Juice ha ricevuto una spinta di soli 2,5 km/s. Saranno necessari altri due sorvoli ravvicinati (flyby) con il nostro pianeta (settembre 2026 e gennaio 2029) per acquisire ulteriore velocità e inserirsi nella rotta corretta, per raggiungere Giove nel luglio 2031.
Nell’agosto 2024 la sonda europea aveva compiuto un insolito doppio flyby con la Luna e la Terra, per perdere velocità, effettuare un cambio di rotta e cadere verso il sistema solare interno, arrivando quindi al recente incontro con Venere e accelerare nuovamente verso la Terra per ricevere le due spinte gravitazionali finali.
Tutte queste fionde gravitazionali (gravity assist in inglese), nonostante allunghino i tempi di missione, consentono di risparmiare carburante, sia al momento del lancio utilizzando un vettore meno potente e quindi più economico, sia durante il viaggio.
In effetti, a parte qualche piccola correzione di rotta, la maggior parte dei 3.000 kg di carburante a bordo di Juice verranno utilizzati per rallentare durante l’arrivo nel sistema gioviano. Successivamente il propulsore ipergolico alimentato da monometilidrazina, verrà utilizzato per l’ingresso definitivo nell’orbita della luna Ganimede.
La sonda è progettata per l’ambiente cosmico del sistema di Giove, dove l’irraggiamento solare è di 50 W/m2 (per confronto in orbita terrestre è di 1.300 W/m2). Infatti durante il recente sorvolo di Venere, per proteggersi dalla radiazione solare nell’ordine di 3.000 W/m2, Juice ha utilizzato l’antenna principale come scudo termico, lasciando spenti inoltre tutti gli strumenti scientifici di bordo, comprese le fotocamere che quindi non hanno potuto riprendere il passaggio.
Il sorvolo di Venere è stato vissuto con molta apprensione dagli addetti del controllo missione del centro ESA ESOC di Darmstadt in Germania, a causa di un precedente blackout delle comunicazioni con la Terra.
Lo scorso 16 luglio, infatti, la grande antenna DSA 2 dell’ESA a Cerebros, nei pressi di Madrid, non riuscì a stabilire il contatto programmato con Juice. La questione divenne preoccupante quando anche l’antenna DSA 1 di New Norcia, vicino a Perth in Australia, fallì il collegamento.
Senza segnale e senza telemetria non c’era possibilità di diagnosticare la causa del problema. Se la sonda fosse entrata in modalità di sopravvivenza in seguito a gravi malfunzionamenti nei sistemi di bordo, automaticamente avrebbe iniziato una lenta rotazione su se stessa che avrebbe consentito all’antenna di essere rivolta verso Terra pochi minuti ogni ora; questa intermittenza nel segnale però non si è mai verificata.
L’attenzione è passata quindi ai sistemi di comunicazione di bordo, ipotizzando un disallineamento dell’antenna o problemi al trasmettitore oppure all’amplificatore del segnale.
Con il flyby venusiano previsto per fine agosto, il controllo missione decise di agire subito senza aspettare il reset automatico programmato per fine luglio.
Nelle successive 20 ore, una serie di comandi sono stati inviati alla cieca nella direzione della sonda, con la speranza che una delle piccole antenne di backup ricevesse la trasmissione. In quel momento Juice era a 11 minuti luce (200 milioni di chilometri) di distanza dalla Terra e quasi dietro il Sole.
Un comando di attivazione dell’amplificatore del segnale venne infine ricevuto da Juice che inviò a Terra la conferma. Ristabiliti i contatti, venne eseguito un check completo che non rilevò alcun malfunzionamento dei sistemi.
La causa scatenante venne individuata in un bug del software che gestisce il timer che accende e spegne l’amplificatore del segnale. Il timer riparte da zero ogni 16 mesi ed è stato scoperto che se viene utilizzato nel momento della ripartenza, l’amplificatore si spegne, lasciando i segnali inviati dalla sonda troppo deboli per essere ricevuti a Terra.
Attualmente gli ingegneri ESA e del costruttore di Juice, Airbus, stanno valutando diverse possibilità per impedire che il problema si ripresenti alla prossima ripartenza del timer.
Fonte: ESA
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