La sonda Galileo – parte 2

Proseguiamo l’avventura della sonda Galileo, dapprima nei pressi dell’asteroide Ida e della cometa SL9, e successivamente nell’incontro ravvicinato con i satelliti medicei!

L’asteroide Ida non è solo

Ida dal punto di vista più vicino

Passa qualche altro tempo ed ecco che la Galileo si avvicina sempre più (fino ad arrivare a 2400km di distanza) all’asteroide Ida (numero 243, scoperto nel 1884, trae il nome da una ninfa che allattò Giove) decisamente più grande di Gaspra con i suoi 56km dell’asse maggiore. La forma di questa roccia spaziale è quella di una grossa patata butterata di crateri (foto), ma solo alcuni mesi dopo l’incontro, proprio per il fatto che le immagini erano state memorizzate sul nastro magnetico e trasmesse lentamente, i tecnici della NASA hanno trovato un intruso, un oggetto che subito dopo si è scoperto essere nientemeno che un satellite di Ida.

Dattilo

Battezzato Dattilo (foto a fianco), è una roccetta di 1.5km di diametro che orbita a circa 100km dal centro dell’asteroide. Ecco un altro primato della missione Galileo: la scoperta di un asteroide con satellite. Da allora ne sono stati scoperti molti altri, alcuni con due satelliti ed altri con satelliti grandi quanto il primario, una sorta di asteroidi doppi.

La cometa SL9

Mentre la sonda Galileo era in rotta verso Giove, la cometa Shoemaker-Levy 9 continuava la sua corsa suicida. All’inizio si trattava sicuramente una cometa periodica in orbita attorno al Sole, catturata probabilmente negli anni ’60 dall’attrazione gravitazionale di Giove, ma mai osservata fino al 1993. Si suppone che in seguito ad un passaggio ravvicinato ad una distanza di 100000km dal pianeta – nel luglio del 1992 – la SL9 si sia disgregata in 21 frammenti disposti in fila, come a formare una sorta di collana di perle. Studiando le orbite di questi 21 frammenti per gli anni successivi, gli astronomi scoprirono che nel luglio 1994 sarebbero stati in rotta di collisione con Giove.

Frammenti della SL9

E infatti, con precisione quasi cronometrica (la forza delle leggi della Meccanica Celeste!) tra il 16 ed il 22 luglio 1994, il trenino di frammenti si schiantò sul gigante gassoso. Come potete ben vedere dal simulatore 3D in quei giorni la Galileo si trovò in posizione favorevole per osservare in diretta l’evento inatteso e rarissimo! Ecco infatti quello che la sonda ha potuto osservare in occasione dell’impatto di uno dei frammenti.

Giove finalmente!

Fino a questo punto la missione aveva già regalato parecchie emozioni, ma il meglio doveva ancora venire! La sonda si sarebbe inserita nell’orbita gioviana e avrebbe avuto la possibilità di incontrare da vicino i ben noti satelliti galileiani Io, Europa, Ganimede e Callisto.

Galileo

Siamo arrivati al luglio del 1995. Il giorno 13 la sonda atmosferica venne distaccata dall’orbiter e lanciata dolcemente in una traiettoria che l’avrebbe portata nell’atmosfera di Giove il 7 dicembre. Per non far finire anche la sonda verso le nubi di Giove, la traiettoria della Galileo fu deflessa (ODM, Obiter Deflection Maneuver) grazie alla prima accensione del motore principale, per 308.1 secondi, dopo una preaccensione di risveglio 3 giorni prima: era la primissima volta che il motore veniva acceso e dopo un volo di 6 anni c’era il timore che potesse non rispondere ai comandi, ma per fortuna non fu così. I dati sul perfetto funzionamento del motore servirono per tutte le manovre successive, che sarebbero avvenute sempre con precisione assoluta. L’11 ottobre 1995 la Galileo riprese la zona dell’atmosfera gioviana in cui era entrata la sondina (vedi articolo precedente) memorizzando i dati sul nastro che, dopo essere stato accuratamente riavvolto, avrebbe lentamente spedito i dati a Terra.

Apparve subito chiaro però che il registratore continuava a riavvolgere il nastro anche se arrivato a fine corsa, senza fermarsi più: questa situazione perdurò per un paio di settimane, durante le quali i tecnici della NASA lavorarono incessantemente per ripristinare la situazione. C’era il pericolo che il nastro si spezzasse per la tensione, ma per fortuna così non fu e bastò avvolgere un bel po’ di spire sulla parte difettosa e quella zona, da quel momento in poi, diventò vietata al successivo utilizzo. Peccato che molte foto fossero proprio in quella parte del nastro e andarono quindi perdute, per sempre…

Orbita

Il 7 dicembre 1995, dopo aver effettuato la prima variazione orbitale (immagine a fianco), la Galileo ebbe la possibilità di seguire la sondina mentre questa entrava nell’atmosfera di Giove. A partire da quel giorno e per gli anni successivi, la Galileo avrebbe percorso una serie di orbite ogni volta differenti, a forma di petalo, ognuna delle quali (meno la quinta) avrebbe portato la sonda ad un incontro ravvicinato con un satellite, secondo un ricchissimo carnet di incontri:

Tabella incontri

Tabella degli incontri ravvicinati. L’evento J5 è vuoto poichè non vi è stato nessun incontro

diagramma

A questa tabella corrisponde un diagramma che mostra il dettaglio delle singole orbite e dove si comprende bene il motivo dell’uso della parola petalo.

Ed ora, tutti al simulatore per osservare gli incontri della Galileo!

La Galileo in orbita con il simulatore 3D

A questo punto vediamo con il programma di simulazione 3D (appositamente modifcato per lo scopo) le orbite della Galileo intorno a Giove, assieme a quelle degli altri $satelliti galileiani$.

Attenzione: il caricamento iniziale è abbastanza lento anche con connessioni a banda larga, in quanto il programma deve importare 5 file di quasi 6Mb ciascuno

Questa versione del simulazione 3D è in grado di visualizzare correttamente Giove, i satelliti e la sonda. Come potete vedere è una specie di versione ridotta del capostipite: sono state disabilitate alcune funzionalità inutili allo scopo, allorché si vuole ottenere la visualizzazione zoomata della situazione attorno ad un pianeta.

Tra le differenze, avrete notato senz’altro che ora lo zoom può arrivare fino a 1000 (ma è possibile anche oltre!) e che lo step (il passo secondo cui si spostano gli oggetti nel programma) è in questo caso “2 hours” oppure suoi multipli particolari. E’ molto istruttivo verificare ognuno degli incontri ravvicinati indicati nella tabella precedente, a partire dal primissimo avvicinamento con Giove del 7 dicembre ’95, per paragonare la simulazione proprio con il disegno visto in precedenza: per ognuna delle situazioni suggerisco la seguente sequenza di azioni:

  • impostate dapprima la data indicata nella tabella, o meglio un paio di giorni prima dell’evento
  • portate lo zoom a 1000
  • impostate lo step a 2 ore
  • portate a 30 steps la coda (tail) per non vedere un gomitolo di orbite
  • procedete passo passo con la doppia freccetta a destra o sinistra (rispettivamente fwd step o back step) per seguire le fasi dell’incontro! Cliccando invece “play” non sarà molto facile seguire l’evento in quanto la Galileo sembrerà scappare via…

In quasi tutti i casi la sonda ed il satellite arriveranno così vicini da sembrare addirittura scontrarsi!! In realtà è ovviamente solo un effetto della precisione dei dati sulla visualizzazione: come sappiamo infatti, la sonda è passata indenne a tutti gli eventi, meno che l’ultimo.

Nel prossimo ed ultimo appuntamento vedremo tutti i traguardi raggiunti dalla Galileo durante l’estensione della missione, dal 2000 al 2002!

I commenti di questo post sono in sola lettura poichè precedenti al restyling del 2012. Iscriviti al Forum di Astronomia.com ed entra a far parte della nostra community. Ti aspettiamo! : )

8 Commenti

  1. era la primissima volta che il motore veniva acceso e dopo un volo di 6 anni…” 😯 😯 😯
    nessuna manovra correttiva per 6 anni, con tutti quei GA???
    beh…questo mi lascia a bocca aperta…
    Il simulatore come sempre rimane la parte migliore!
    Approposito, vi è un modo per mettere in evidenza le velocità e le accelerazioni relative della sonda stessa rispetto al sole o ai pianeti?
    saluti!

  2. @vito
    ottima domanda!
    In tutti i documenti che ho trovato (soprattutto della NASA e del JPL) è sempre detto quanto ho riportato e cioè che il motore principale è stato acceso per la prima volta in quell’occasione: posso immaginare che per le manovre correttive erano stati usati altri motori, ma è tutto da verificare!
    Comunque in questa documentazione è riportato poi che le manovre orbitali successive hanno sfruttato questo motore, che ha sempre funzionato al meglio.
    Per quanto riguarda la velocità e l’accelerazione della sonda direi che esce fuori dagli intendimenti iniziali: per ottenere questi valori bisognerebbe o calcolarli (un po’ complicato e poi non so quanto possa essere veritiero, date le approssimazioni che sono costretto ad adottare nel programma…) oppure scaricarli dal sito JPL insieme ai dati di posizione (in questo caso però si aumenta ancora di più la dimensione dei file e comunque i calcoli vanno fatti e valgono le stesse considerazioni di prima…)
    Riassumendo ritengo che per ora non prevedo di implementare questi calcoli, anche perché sto lavorando sulla parte relativa ai 3500 asteroidi Troiani, ma anche sugli “Apollo”, “TNOs”, “Amors” ecc e cioè su una decina di classi di asteroidi accomunati da certe caratteristiche orbitali comuni.
    Ritornerò senza dubbio su questi argomenti! Magari anche sulla velocità ed accelerazione!! 😉

  3. @TUTTI !!!!
    SONO TORNATO !!!! Finalmente il computer è a casa…. Un po’ di ordine e poi ricomincerò a … “rompervi” ….
    Mi siete mancati un sacco 😥

  4. @enzo
    anche tu ci sei mancato! 😉
    Guarda che hai da rispondere ad un sacco di domande dei nostri amici!!! 😎

  5. @Pierluigi,
    ciao carissimo!! Purtroppo ho perso molti email e farò fatica a rileggere i commenti agli articoli…Ce la metterò tutta 😉
    Magari domani ricomincio a scrivere un articoletto….
    @Silvia,
    tutto bene, finchè il computer tiene…. 😕

  6. Concordo con Vito. Bisogna avere un’intelligenza superiore per fare tutti quei calcoli con una tale precisione…in ogni caso, di gran lung superiore alla mia! 😆
    @Enzo
    CIAOOOOOOOOOO!!!!!!!!!!!!!!!!!
    FINALMENTE!!!!!!!!!!!
    😯 🙂 😎 😉