JUICE torna vicino alla Terra: il gravity assist accelera la rotta verso Giove

Ariane 5 al lancio della sonda protagonista del flyby di JUICE con la Terra
Il lancio della missione JUICE con Ariane 5 dallo spazioporto europeo di Kourou, nella Guyana francese, il 14 aprile 2023. Credito: Arianespace su X

A tre anni e mezzo dal lancio, il flyby di JUICE con la Terra segna una delle manovre decisive della lunga traiettoria che porterà la missione dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) nel sistema di Giove. Il flyby del 28 settembre 2026 ha permesso alla sonda di sfruttare la gravità terrestre per modificare velocità e direzione, riducendo il ricorso al propellente che sarà necessario nelle successive fasi della missione.

A richiamare l’attenzione sulla nuova tappa è stata Arianespace, che il giorno successivo al passaggio ha ricordato come JUICE fosse partita dallo spazioporto europeo di Kourou, nella Guyana francese, nell’aprile 2023 a bordo di Ariane 5. Secondo il post pubblicato su X, la sonda percorrerà complessivamente quasi 6 miliardi di chilometri prima di raggiungere Giove nel 2031.

Il ritorno verso la Terra non rappresenta dunque una deviazione dal percorso, ma una componente prevista dell’architettura di missione. Per raggiungere il Sistema solare esterno senza imbarcare quantità proibitive di propellente, JUICE utilizza una sequenza di gravity assist, trasformando l’interazione gravitazionale con i pianeti incontrati lungo il viaggio in una risorsa per la navigazione.

Il flyby di JUICE con la Terra cambia velocità e traiettoria

I dati diffusi dall’ESA dopo la manovra quantificano il risultato. JUICE ha raggiunto il punto di massimo avvicinamento alle 13:45 CEST del 28 settembre, passando a circa 8.640 chilometri dalla Terra sopra l’Oceano Indiano. L’incontro ha deviato la traiettoria della sonda di circa 20 gradi rispetto al percorso precedente e ne ha incrementato la velocità di circa 3,5 km/s.

È proprio questo il valore operativo del gravity assist. Raggiungere direttamente Giove e successivamente rallentare abbastanza da entrare nel suo sistema gravitazionale richiederebbe quantità di propellente molto maggiori. JUICE utilizza invece Terra, Luna e Venere per costruire progressivamente la traiettoria necessaria, conservando carburante per le manovre che dovrà effettuare una volta arrivata a destinazione.

La precisione richiesta resta elevata. Nelle quattro settimane precedenti al passaggio, gli operatori avevano predisposto sei opportunità di correzione della traiettoria. Ne è stata necessaria soltanto una, di piccola entità, per portare la sonda sulle condizioni previste per l’incontro con la Terra.

«The flyby required ultra-precise navigation in real time», ha spiegato Angela Dietz, Spacecraft Operations Manager di JUICE, sottolineando che la pianificazione ha consentito di utilizzare soltanto una piccola parte del propellente riservato alla manovra. Il carburante preservato potrà essere impiegato nel sistema gioviano per sostenere le osservazioni delle lune ghiacciate.

Il propellente risparmiato amplia le risorse disponibili a Giove

La gestione del carburante è un elemento strutturale dell’economia di una missione interplanetaria. Ogni chilogrammo destinato alla propulsione incide sulla massa complessiva del veicolo e sulle risorse disponibili per strumenti, sistemi e operazioni. Nel caso di JUICE, l’efficienza della navigazione assume un peso ulteriore perché l’arrivo a Giove non coinciderà con la conclusione della missione, ma con l’inizio della sua fase scientifica principale.

Una volta nel sistema gioviano, JUICE dovrà infatti realizzare 35 flyby delle tre grandi lune oceaniche Ganimede, Callisto ed Europa, prima di modificare nuovamente la propria orbita per entrare attorno a Ganimede. L’arrivo a Giove è previsto nel luglio 2031, mentre l’ingresso in orbita attorno a Ganimede è programmato per il 2034.

Preservare propellente durante il viaggio significa quindi mantenere maggiori margini operativi nella parte della missione dalla quale dipenderà il ritorno scientifico dell’investimento. È in questo passaggio che una manovra di meccanica orbitale assume anche una rilevanza economica e industriale: l’ottimizzazione della traiettoria consente di ottenere prestazioni che, in un’architettura differente, dovrebbero essere compensate da una maggiore capacità propulsiva e da una maggiore massa al lancio.

Il flyby ha avuto anche una seconda funzione. I team dei 10 strumenti scientifici di JUICE hanno sfruttato il passaggio per raccogliere dati e svolgere attività di test utilizzando la Terra e la Luna come riferimenti conosciuti. La NavCam, destinata in futuro alla navigazione intorno alle lune di Giove, è stata impiegata anche per sperimentare tecniche finalizzate a migliorare la precisione della navigazione ottica.

Il passaggio del 2026 si inserisce in una traiettoria iniziata il 14 aprile 2023, quando Ariane 5 ha immesso JUICE sulla rotta di fuga dalla Terra. Quella missione, identificata da Arianespace come VA260, precedette di pochi mesi l’ultimo volo del lanciatore europeo.

Da allora, la sonda ha completato nell’agosto 2024 il primo gravity assist combinato Luna-Terra mai realizzato e, nell’agosto 2025, un flyby di Venere. La sequenza non è ancora terminata: JUICE tornerà nuovamente verso la Terra nel gennaio 2029 per l’ultimo assist gravitazionale, quello destinato a inserirla sulla traiettoria finale verso l’incontro con Giove nel 2031.

La missione, guidata dall’ESA con contributi di NASA, JAXA e Israel Space Agency, è la prima missione Large-class del programma scientifico europeo Cosmic Vision. Il suo obiettivo è studiare Giove e, in particolare, Ganimede, Callisto ed Europa, analizzando anche le condizioni che rendono queste lune oceaniche ambienti di interesse per lo studio dell’abitabilità.

Il flyby terrestre del 2026 segna quindi una tappa intermedia di una missione che deve ancora percorrere gran parte del proprio viaggio. Ma il risultato ottenuto chiarisce già uno degli elementi centrali dell’esplorazione del Sistema solare esterno: la capacità di raggiungere destinazioni lontane non dipende soltanto dall’energia fornita dal lanciatore. Dipende anche dalla precisione con cui propulsione, meccanica orbitale e navigazione vengono integrate lungo anni di volo per preservare le risorse che serviranno quando inizierà la fase scientifica.

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Il team editoriale di Economia dello Spazio Magazine, il magazine di riferimento della Space Economy Made in Italy.