Un lungo boom radar che sonderà sotto la superficie delle lune ghiacciate di Giove è stato testato sulla Terra con l'aiuto di un elicottero.

Esploratore delle lune ghiacciate di Giove dell'ESA, Succo, è previsto per il lancio nel 2022, arrivo sette anni dopo. Studierà l'atmosfera turbolenta di Giove e i vasti campi magnetici, così come le lune grandi come un pianeta Ganimede, Europa e Callisto. Si pensa che tutte e tre le lune abbiano oceani di acqua liquida sotto le loro croste ghiacciate e dovrebbero fornire indizi chiave sul potenziale per tali corpi di ospitare ambienti abitabili.

Un modo per determinare la natura del sottosuolo delle lune è penetrare attraverso il ghiaccio con il radar. Questo sarà il compito dello strumento Radar for Icy Moons Exploration, che sarà il primo del suo genere in grado di eseguire misurazioni dirette del sottosuolo di mondi nel sistema solare esterno.

Dopo il lancio verrà dispiegato un braccio lungo 16 m e, una volta alle lune di Giove, trasmetterà onde radio verso la superficie e analizzerà i tempi e la forza delle loro riflessioni dalle caratteristiche sepolte fino a circa 9 km. Vedrà dettagli verticali piccoli fino a 50 m.

Aiuterà anche a caratterizzare l'ampia gamma di composizioni, variazioni termiche e strutturali attese nel sottosuolo di questi mondi unici e geologicamente complessi.

Per misurare le caratteristiche chiave dell'antenna, e per verificare simulazioni al computer, è stato effettuato un test utilizzando un elicottero operante da un aeroporto di alianti a Heiligenberg, vicino a Friedrichshafen, Germania, la settimana scorsa. L'antenna è stata montata su un modello semplificato del veicolo spaziale e sospesa a 150 m sotto l'elicottero, che si librava tra i 50 e i 320 m dal suolo.

I test sono stati eseguiti con l'antenna e l'array solare con orientamento orizzontale e verticale rispetto al modello del veicolo spaziale, comprendere l'interazione tra i componenti del veicolo spaziale e l'antenna, e per testare le caratteristiche dei segnali restituiti.

L'elicottero offriva la flessibilità di volare vicino al suolo in manovre agili, comprese le traiettorie a forma di otto.

"Tutti gli esperimenti sono stati completati e hanno fornito una grande quantità di dati che verranno analizzati nelle prossime settimane per guidare i prossimi passi dello sviluppo dello strumento e per migliorare la modellazione delle nostre simulazioni software sviluppate in laboratorio, " afferma il ricercatore principale Lorenzo Bruzzone dell'Università di Trento, Italia.

"Il test è stato un passo fondamentale verso la comprensione del comportamento dell'antenna reale che alla fine ci consentirà di eseguire misurazioni altamente accurate degli echi radar riflessi dal profondo sottosuolo delle lune ghiacciate di Giove".

Il succo volerà dalle lune a distanze comprese tra 1000 km e 200 km. Inoltre orbiterà attorno a Ganimede per nove mesi, con questi ultimi quattro mesi ad un'altitudine di circa 500 km.

Mentre gli oceani delle lune di Giove sono probabilmente sepolti a profondità significative al di sotto delle loro croste ghiacciate, il radar sarà in grado di aiutare a mettere insieme gli indizi sulla loro complessa evoluzione.

Per esempio, esplorerà le regioni potenzialmente attive di Europa e sarà in grado di distinguere dove cambia la composizione, come se ci fossero locali, serbatoi d'acqua poco profondi racchiusi tra strati ghiacciati.

Sarà in grado di trovare strati del sottosuolo "deviati", che aiuterà a determinare la storia tettonica di Ganimede in particolare. Sarà possibile anche la distinzione tra materiali ghiacciati e non ghiacciati, forse consentendo il rilevamento di serbatoi cyrovulcanic sepolti.

Su Callisto, la profilazione radar aiuterà a comprendere l'evoluzione delle strutture di grandi crateri da impatto che sono evidenti sulla superficie, che in genere mostrano più cerchi e una cupola centrale. La loro natura fornisce indizi sulla natura della superficie e del sottosuolo al momento dell'impatto.

"Vedere nel sottosuolo di queste lune con il radar sarà come guardare indietro nel tempo, aiutandoci a determinare l'evoluzione geologica di questi mondi enigmatici, "dice Olivier Witasse, Scienziato del progetto Juice dell'ESA.

"Il radar è uno dei 10 strumenti sulla nostra navicella spaziale che insieme costituiranno il più potente telerilevamento, geofisico, e il complemento di carico utile in situ mai volato verso il sistema solare esterno."