La camera Janus prima di essere stata installata a bordo della sonda Juice. Crediti: Leonardo, Dlr, Iaa
Lo strumento Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator (Janus) ha superato a pieni voti la fase di commissioning, vale a dire un vero e proprio collaudo durante il quale – a 8 milioni di km dalla Terra – ha aperto i suoi “occhi” elettronici inviando ai tecnici e ai ricercatori la cosiddetta “prima luce”, cioè la sua prima serie di immagini. La camera ottica, che viaggia ormai da poco più di un mese a bordo della sonda Esa Jupiter Icy Moon Explorer (Juice), è stata progettata per studiare la morfologia ed i processi globali regionali e locali delle lune ghiacciate di Giove e per eseguire la mappatura delle nubi del gigante gassoso. Lo strumento è stato realizzato da Leonardo sotto la responsabilità dell’Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e con il contributo e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf).
La scorsa settimana, la camera Janus è stata messa in funzione e comandata quasi in tempo reale dall’European Space Operation Center (Esoc) a Darmstadt, per verificare tutte le sue funzionalità hardware e software. Lo strumento italiano è equipaggiato con un sistema di 13 filtri (5 a banda larga e 8 a banda stretta) distribuiti nell’intervallo spettrale dal visibile al vicino infrarosso (0.34 – 1.08 micron). Il sistema catadiottrico del telescopio definisce un campo di vista rettangolare di 1.29° × 1.72° e permette di raggiungere la risoluzione spaziale di 7 metri nella fase orbitale intorno a Ganimede a 500 km dalla superficie, e di circa 10 km per le immagini dell’atmosfera di Giove. Janus permetterà dunque l’acquisizione di immagini multispettrali a una risoluzione e con una estensione 50 volte migliore che in passato, garantendo notevoli passi in avanti nella conoscenza di questi mondi esotici. La camera include anche un computer con un software che controlla tutte le funzionalità dello strumento, riceve i comandi e invia telemetria e dati a terra attraverso un’interfaccia satellitare.
«Janus è stato progettato per rispondere a molte domande scientifiche della missione Juice», afferma Pasquale Palumbo (Inaf di Roma), Principal Investigator del team che ha progettato, testato e calibrato la fotocamera. «Lo strumento è molto flessibile, possiamo ottimizzare i parametri di acquisizione per i diversi obiettivi, requisiti di osservazione e condizioni che la camera dovrà affrontare».
Janus è ottimizzato per lo studio della morfologia globale, regionale e locale della superficie delle lune ghiacciate di Giove e per il monitoraggio dell’atmosfera del pianeta. Con Janus sarà inoltre possibile studiare gli strati esterni (fino alla troposfera) dell’atmosfera di Giove e approfondire lo studio della magnetosfera in cui Giove e i suoi satelliti sono inseriti e le complesse interazioni che avvengono nel sistema.
Le attività svolte durante la fase di commissioning hanno incluso un controllo completo dell’hardware, con tutti i sottosistemi attivati e monitorati attraverso le relative telemetrie, il comando di diverse impostazioni di configurazione e l’esecuzione di operazioni scientifiche per verificare le condizioni nominali della catena di acquisizione (dal rivelatore all’interfaccia con il veicolo spaziale).
Barbara Negri, Responsabile Unità Volo Umano e Sperimentazione Scientifica dell’Asi, commenta: «Janus ha rappresentato una significativa evoluzione tecnologica delle camere ottiche impiegate nelle missioni di esplorazione del sistema solare. La realizzazione di questo strumento è stata molto complessa e sfidante, ma la società Leonardo ha centrato pienamente l’obiettivo, che permetterà di fare notevoli passi avanti nella conoscenza di queste lune, candidate ad ospitare eventuali forme di vita».
Il comportamento del sistema ottico è stato verificato anche osservando un campo stellare attorno a eta Cyg, una stella binaria visibile nella costellazione del Cigno a circa 135 anni luce dal Sistema solare. La serie di “scatti” fotografici ha confermato il buono stato dell’allineamento ottico critico di Janus e l’integrità degli elementi ottici. «Un rapido sguardo ai dati acquisiti suggerisce che quasi tutto era nominale. Dopo questa intensa sessione sul campo, possiamo dire: abbiamo uno strumento (completamente commissionato)!», conclude Palumbo.
Leonardo è responsabile industriale per la realizzazione, integrazione e test dello strumento Janus, con il contributo di sottosistemi dal Dlr di Berlino, Csic-Iaa di Granada e Cei-Open University di Milton Keynes. Le Agenzie Spaziali Italiana, Tedesca, Inglese (Asi, Dlr e Uksa), con il Ministero della Ricerca Spagnolo, sono i principali finanziatori del progetto. Janus è stata sviluppata da un team internazionale composto da Istituti e ricercatori situati in Italia, Germania, Spagna, Gran Bretagna, Francia, Usa, Giappone e Israele. Il team è guidato dall’Inaf-Iaps e include partecipanti anche da altri Istituti Inaf (gli Osservatori di Padova, Roma e Catania), dal Cisas-Università di Padova e da altri istituti di ricerca e università.
Nel breve video una sequenza di immagini acquisite da Janus su un’area di cielo di 1,3 x 1,7 gradi intorno a eta Cyg (la dodicesima stella in ordine di luminosità nella costellazione del Cigno) e molte altre stelle che appaiono man mano che il tempo di integrazione aumenta da circa 2 a 200 millisecondi. Crediti: team Janus/Inaf
Per saperne di più:
Leggi l’aggiornamento sulla missione Juice sul sito dell’Esa