Immagine della Luna vista da Janus durante il flyby del 19 Agosto
Dati simili a quelli che saranno acquisiti a Giove a partire dal 2031
Si è svolto con successo il flyby Luna-Terra effettuato dalla sonda ESA Juice la notte tra il 19 e 20 agosto scorsi.
Durante la manovra, mai realizzata in precedenza anche per i notevoli rischi che comportava, JUICE ha potuto cambiare velocità e direzione di volo preparandosi al successivo sorvolo ravvicinato di Venere previsto per agosto 2025.
La camera ottica Janus a bordo di Juice, il cui sviluppo è stato guidato dal ricercatore Pasquale Palumbo dell'INAF - IAPS, in questa doppia fionda gravitazionale è riuscita a catturare circa 200 immagini della Terra e altrettante della Luna, regalandoci dati preliminari che aiuteranno a testare strumenti e procedure in preparazione per l'osservazione delle lune di Giove. «Mentre la Luna offre il vantaggio di conoscere quello che osserviamo», spiega Palumbo alla redazione di MediaInaf, «il problema della Terra è la sua estrema variabilità temporale; si pensi alle nuvole che si muovono e cambiano nell’arco anche di minuti. Per ovviare a questo abbiamo pianificato osservazioni contemporanee con satelliti di osservazione della Terra: questo ci garantirà un termine di confronto».
Janus consentirà l’acquisizione di immagini multi spettrali dei satelliti ghiacciati di Giove a una risoluzione e con un'estensione 50 volte migliore delle camere inviate nel sistema gioviano in passato.
La luna vista da JANUS
Crateri lunari osservati da JANUS
Rilievi Lunari fotografati da JANUS
La Terra durante il flyby
nuvole in primo piano
Dopo oltre 12 anni di lavoro i primissimi dati
Dopo oltre 12 anni di lavoro per proporre, realizzare e verificare lo strumento, questa è la prima occasione per toccare con mano dati simili a quelli che acquisiremo nel sistema di Giove a partire dal 2031.
Anche se il fly-by è stato pianificato esclusivamente per facilitare il viaggio interplanetario fino a Giove, tutti gli strumenti a bordo della sonda hanno approfittato del passaggio in prossimità di Luna e Terra per acquisire dati, provare operazioni e tecniche di elaborazione con il vantaggio di conoscere già cosa stavamo osservando.
Con la fotocamera ad alta risoluzione JANUS abbiamo acquisito immagini con diverse modalità operative e regolazioni dello strumento, sia della Luna che della Terra. Mentre la Luna offre il vantaggio di conoscere quello che osserviamo, il problema della Terra è la sua estrema variabilità temporale; si pensi alle nuvole che si muovono e cambiano nell’arco anche di minuti. Per ovviare a questo abbiamo pianificato osservazioni contemporanee con satelliti di osservazione della Terra: questo ci garantirà un termine di confronto. Ad esempio PRISMA, satellite dell’Agenzia Spaziale Italiana, ha osservato diverse regioni sull’Oceano Pacifico osservate anche da JANUS, alla minima distanza temporale (poche ore) permessa dalle rispettive dinamiche orbitali.
Le immagini del flyby
Copertura pressoché continua della superficie lunare in prossimità dell’equatore, dalla linea del tramonto alle ore 15 locali, nell’intervallo di longitudine 90 – 45 Est.
Copertura della parte rimanente, fino ad arrivare alle 12 locali e alla longitudine 0. Il campionamento varia fra 13.5 e 33 metri per pixel; la dimensione al suolo del campo di vista varia fra 20 e 50 km.
Nelle animazioni è presentato il passaggio di JUICE sulla superficie illuminata della Luna, come osservata da JANUS. Lo scopo primario di questi dati è quello di valutare prestazioni e funzionalità dello strumento, non di eseguire misure scientifiche. Per questa ragione, le immagini sono state acquisite a diversi intervalli temporali, con diversi filtri, diversi fattori di compressione e diversi tempi di integrazione. In alcuni casi abbiamo provocato volontariamente un peggioramento della qualità utilizzando tempi di integrazione lunghi, ottenendo immagini “mosse” per testare algoritmi di recupero della risoluzione. In altri casi abbiamo parzialmente saturato l’immagine per studiare gli effetti indotti sulle zone non saturate.
Fra le caratteristiche dello strumento che è difficile modellare o misurare a terra è la sua capacità di ridurre i segnali spuri causati da sorgenti brillanti fuori dall’effettivo campo di vista (si pensi alla fastidiosa luce diffusa che si vede in una fotografia contro sole). Per questo abbiamo approfittato, alla fine del fly-by alla Luna, della particolare configurazione data dallo strumento che punta il cielo scuro mentre la Luna illuminata (che è 200 volte più grande di come la vediamo dalla Terra) è appena fuori dal campo di vista.
In quest'ultima animazione è presentato il passaggio di JUICE sulla Terra, fra le isole di Luzon (Filippine) e Hawai’i (USA) fra le ore 5:30 e le 11:30 locali. Si notano gli aspetti diversi delle formazioni nuvolose e della superficie al variare della lunghezza d’onda del filtro utilizzato e la riflessione speculare del Sole sulla superficie marina.
Avere immagini della stessa zona in diversi filtri (JANUS ne possiede 13) ci permette di avere molto di più di semplici immagini a “colori”: le fotocamere a colori acquisiscono le immagini con tre diversi filtri (RGB) depositati a scacchiera sullo stesso sensore, mentre JANUS può posizionarne 13 diversi davanti al rivelatore che coprono un intervallo più ampio di quello percepibile dall’occhio umano.
Superficie illuminata della Terra, come osservata da JANUS; include una striscia di 10000 km di lunghezza e 200 km di larghezza sull’Oceano Pacifico
Credits
Nota: le immagini sono preliminari, in formato jpeg e non calibrate geometricamente e radiometricamente e possono contenere degli artefatti strumentali.
Crediti: team JANUS (INAF, ASI, DLR, CSIC-IAA, OpenUniversity, CISAS-Università di Padova e altri partner internazionali).
Lo strumento JANUS è stato realizzato da un consorzio di industrie a guida Leonardo SpA con la partecipazione del DLR, CSIC-IAA, Sener e il finanziamento di ASI, DLR, Ministero della Ricerca Spagnolo e UKSA.