ASTRO-NEWS

07-12-1995 - Il grande giorno della Galileo

Oggi la sonda atmosferica della Galileo, fara' il suo ingresso nell'atmosfera di Giove e raccogliera' una serie di informazioni sul piu' grande dei pianeti del sistema solare, mai ottenute prima d'ora .
Per meglio comprendere il destino di questa sonda, bisogna comprendere prima come e' stata progettata.
L'ingresso nell'atmosfera di Giove e' quanto di piu' difficile sia mai stato tentato nell'esplorazione planetaria, in termini di velocita' d'ingresso e del conseguennte surriscaldamento della struttura della sonda.

Gli strumenti scientifici sono alloggiati in quello che viene definito il modulo di discesa che viene protetto durante la fase iniziale dell'ingresso che avviene velocita' elevata, da una serie di scudi termici. Una volta che la sonda, ha rallentato sufficientemente, gli scudi verranno sganciati dal modulo di discesa, che attraversando l'atmosfera frenato da un paracadute, eseguira' le rilevazioni scientifiche.

L'Orbiter, nel frattempo funzionera' come una stazione ricevente, raccogliendo segnali per 75 minuti, le batterie della sonda sono state infatti progettate per avere questa durata o poco piu'.
Batterie piu' grosse avrebbero potuto raccogliere dati almeno fino al momento in cui si sarebbero interrotti i collegamenti radio a causa della maggiore coltre di nubi tra le due parti della Galileo, tuttavia con l'aumentare della profondita' raggiunta dalla sonda, sarebbero aumentati altri problemi difficili da risolvere senza una riprogettazione ex novo della missione stessa.

Sappiamo che il modulo di discesa non terminera' la sua missione schiantandosi sul suolo del pianeta poiche' Giove e' quasi completamente composto da gas.
Pertanto, considerato che la densita'della sonda e' superiore a quella degli strati esterni del pianeta, continuera' la sua corsa negli abissi del pianeta anche dopo l'interruzione delle trasmissioni.

La sonda ha delle aperture, pertanto la struttura esterna inizialmente rimarra' intatta, ad eccezione di alcuni contenitori sigillati che saranno stritolati quando aumentera' la pressione. La distruzione della sonda avverra' quindi per l'enorme aumento della temperatura, che ne fondera' e vaporizzera' i materiali di cui e' composta.

Per sapere quando cio' accadra', e' stato utilizzato un modello della struttura di Giove relativo a temperatura-pressione e densita', elaborato da D.Saumon e T.Guillot dell'Arizona University.L'analisi, per ovvi motivi di semplificazione, e' riportata solo per tre elementi del modulo di discesa: il paracadute in Dacron, l'alluminio delle parti interne ed il titanio delle parti esterne.

Il primo evento in ordine temporale, sara' l'incenerizzazione del paracadute, ad una temperatura di 260 gradi circa, un'ora e mezza dopo la possibilefine della missione. La perdita del paracadute causera' l'aumento della velocita' di caduta della sonda. Quaranta minuti piu' tardi, ad una temperatura di 660 gradi ed una pressione di 280 bar ( 1 bar corrisponde alla pressione atmosferica terrestre a livello del mare e sara' raggiunta circa nove minuti dopo l'ingresso nell'atmosfera), si fonderanno le parti in alluminio. Alcune reazioni chimiche interessanti potranno verificarsi tra l'alluminio fuso ed titanio surriscaldato, ma la quantita' maggiore si stacchera' formando delle gocce e piccoli blocchi fusi che continueranno a cadere per proprio conto.

Il titanio fonde ad una temperatura molto piu' elevata, circa 1680 gradi, che sara' raggiunta quando la pressione esterna salira' a circa 2000 bar, piu' di nove ore dopo l'ingresso nell'atmosfera.
A quel punto, la sonda sara'una massa completamente fusa, che si vaporizzera' in una miriade di gocce di titanio che continueranno come un pioggia a cadere attraverso i densi gas del pianeta.

Il destino che attende i materiali che formano la sonda e' quindi la vaporizzazione( o evaporazione), raggiungeranno cioe' temperature cosi' elevate che si fonderanno trasformandosi in liquidi prima ed in vapori poi. L'evaporazione avviene molto lentamente alle basse temperature, ma come il modulo atmosferico proseguira' nella caduta, la temperatura e l'evaporazione aumenteranno drasticamente. Raggiunta le temperature di 1170 gradi per l'alluminio e 1850 per il titanio (sulla terra), i metalli evaporano in pochi minuti. Entro dieci ore dall'ingresso nell'atmosfera quindi, la sonda sara' trasformata in atomi e molecole separati.

Dopo aver saggiato la natura dell'atmosfera di Giove, la sonda diverra' parte del pianeta gigante. Questo scambio di materiale tra due mondi differenti non e' cosa nuova, e'gia successo nel sistema solare nel 1994, con la cometa Shoemaker-Levy. Inoltre, gli atomi che compongono la materia della sonda, sono in origine i resti della nucleosintesi delle stelle massive, che, insieme ad altri elementi ha dato origine nel passato alla terra ed a tutto il sistema solare.

Fonte: Planetary Society

Il destino della sonda

La misura della pressione

Il problema della temperatura

Le batterie della sonda

Il collegamento

La trasmissione all'Orbiter

L'ingresso nell'atmosfera

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07/12 /95 by MF