Esiste un progetto di ingegneria tecnologica più complicato e sofisticato di un veicolo spaziale? Forse un acceleratore di particelle o un progetto di fusione. Ma a parte questi due, la risposta è probabilmente no.
Veicoli spaziali come il SUCCO dell'ESA non escono dal laboratorio pronti per partire. Ogni veicolo spaziale come JUICE ha un design singolare e richiedono anni - o anche un decennio o più - di lavoro prima di vedere mai una piattaforma di lancio. Con una data di lancio prevista per il 2022, JUICE è al centro di tutto ciò che funziona. Ora le sue telecamere catturano immagini di Giove e delle sue lune ghiacciate come parte della calibrazione della navigazione e della messa a punto.
"È stato particolarmente significativo condurre i nostri test già sulla nostra destinazione!"
Gregory Jonniaux, esperto di navigazione basata sulla visione presso Airbus Defence and Space.
JUICE è l'acronimo di Jupiter Icy Moons Explorer. La sua missione è di orbitare attorno a Giove ed eseguire ripetute sorvolo delle lune oceaniche del gigante gassoso: Callisto, Ganimede ed Europa. Per la fase finale della sua missione, JUICE si sistemerà in un'orbita attorno a Ganimede, la luna più grande del Sistema Solare, per uno sguardo esteso. (JUICE sarà il primo veicolo spaziale ad orbitare attorno alla luna di un altro pianeta.) Alla fine della sua missione, nel febbraio 2034, il veicolo spaziale verrà disattivato colpendo Ganimede.
Il suo profilo di missione è piuttosto complesso e tutta quella complessità richiede una navigazione precisa. La NavCam (Telecamera di navigazione) del veicolo spaziale svolgerà un ruolo importante nel trovare la posizione e la velocità di JUICE in relazione alle lune che visita. (Naturalmente anche il tracciamento radio aiuterà.) Un segnale radio di andata e ritorno tra Terra e Giove dura circa 1 ora e 45 minuti, quindi è necessario un sistema di navigazione autonomo. NavCam è una parte critica di quel sistema.
Queste immagini di Giove e le sue lune sono state scattate con NavCam, ma non mentre era attaccato al veicolo spaziale. Un team di ingegneri di Airbus, il principale appaltatore della missione JUICE, ha portato NavCam sul tetto di un edificio dell'Airbus Facility di Tolosa, in Francia. L'obiettivo era testare NavCam in condizioni di cielo reale.
Stavano testando un modello di ingegneria di NavCam e si sono concentrati su varie interfacce software e hardware, tra cui l'elaborazione delle immagini e il software di navigazione a bordo. Non solo osservarono la Luna e altri oggetti, ma l'eventuale bersaglio del veicolo spaziale, Giove e le sue lune.
“Non sorprende che, a circa 640 milioni di chilometri di distanza, le lune di Giove siano viste solo come un semplice pixel o due, e lo stesso Giove appare saturo nelle immagini a lunga esposizione necessarie per catturare sia le lune che le stelle di sfondo, ma queste immagini sono utili per -informare il nostro software di elaborazione delle immagini che verrà eseguito autonomamente a bordo del veicolo spaziale ", afferma Gregory Jonniaux, esperto di navigazione basata sulla visione di Airbus Defence and Space, in un comunicato stampa. "È stato particolarmente significativo condurre i nostri test già sulla nostra destinazione!"
L'ambiente intorno a Giove è particolarmente brutto quando si tratta di radiazioni. NavCam, così come tutti gli altri sistemi del veicolo spaziale, devono essere protetti da tale radiazione. Tutta la strumentazione e i sistemi sono fondamentali, ma forse nessuno è così importante come le apparecchiature di navigazione come NavCam.
Lo scopo di NavCam di fornire la navigazione ottimizzata necessaria per operare nella regione. JUICE non sarà solo il primo veicolo spaziale ad orbitare attorno alla luna di un altro pianeta, ma i suoi voli lo porteranno molto vicino alle lune, tra 200 km e 400 km dalle superfici. La navigazione di precisione di NavCam consentirà a JUICE di viaggiare in modo sicuro ed efficace attorno a Giove e anche di risparmiare carburante.
Certo, le cose sembreranno molto diverse una volta che l'astronave sarà a Giove. Durante i flybys e durante l'orbita di Ganimede, NavCam sarà in grado di vedere le caratteristiche di superficie sulle lune. Parte dei test di NavCam ha coinvolto l'alimentazione di immagini simulate di ciò che vedrà una volta che è lì.
"Le viste simulate delle lune di Giove danno un'impressione più realistica di ciò che la nostra NavCam catturerà durante i voli", ha aggiunto Daniele Gherardi, esperto di guida, navigazione e controllo dell'ESA, nello stesso comunicato stampa. "Naturalmente, la suite di telecamere scientifiche ad alta risoluzione ci sorprenderà con ancora più dettagli di queste lune enigmatiche."
Il sistema di imaging a cui Gherardi si riferisce si chiama JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator.) È un sofisticato sistema di imaging ad alta risoluzione con una risoluzione spaziale fino a 2,4 m / pixel (7,9 piedi / pixel). Fornisce anche stereo imaging e si integrerà con i dati spettrali, laser e radar per fornire misurazioni di geomorfologia.
Questo non è l'unico test che NavCam dovrà affrontare man mano che ESA e Airbus si faranno strada verso l'eventuale lancio della missione nel 2022. Entro la fine dell'anno, NavCam sarà testato con un "assemblaggio di ottiche ad alte prestazioni rappresentative del volo". Successivamente, verrà testato per l'integrazione con il resto del veicolo spaziale JUICE. E dopo il lancio, l'ESA utilizzerà un modello di ingegneria di NavCam per supportare le operazioni di missione.
È un modo per procedere prima del lancio di JUICE, ma queste date hanno un modo di avvicinarci di soppiatto. Non è stato tanto tempo fa che aspettavamo pazientemente il lancio del veicolo spaziale JUNO della NASA su Giove. Ora, JUNO è in orbita attorno a Giove da oltre tre anni e la NASA ha esteso la sua missione a luglio 2021.
Ma mentre JUNO si occupa principalmente di Giove stesso, JUICE si sta concentrando sulle lune oceaniche intorno a Giove, cercando di stabilire il loro potenziale per sostenere la vita. Ma non può farlo senza una navigazione di precisione, e questo è NavCam.
DI PIÙ:
- Comunicato stampa ESA: JUPITER MISSION PRENDE LE PRIME IMMAGINI DI DESTINAZIONE - DALLA TERRA
- ESA: Missione JUICE
- Space Magazine Video: Exploring The Icy Moons of Jupiter. Europa Clipper della NASA e JUICE dell'ESA
