Scopo dello strumento per l'analisi della struttura atmosferica ( ASI ) è di misurare, durante l'ingresso e la discesa nel pianeta, le caratteristiche fisiche dell'atmosfera di Giove col variare dell'altitudine.
Queste misurazioni permetteranno di determinare l'altitudine raggiunta dal Probe, relativamente ad una quota di riferimento in cui la pressione è di 1kPa ( 1 atmosfera, equivalente alla pressione sulla Terra a 0 metri sul livello del mare ), e da questa la velocità di discesa. Improvvise decelerazioni indicheranno la presenza di turbolenze nell'atmosfera e dolci oscillazioni nella velocità di discesa indicheranno la presenza e l'altitudine di onde gravitazionali.
L'atmosfera del pianeta è stata analizzata in precedenza da sensori a distanza, ma mai sotto al livello in cui la pressione raggiunge il valore di 100 kPA ne sopra il valore di 100 Pa ( 1 millibar ), ad eccezione delle rilevazioni effettuate durante l'occultazione della stella Regulus (Alfa Leonis ), che diedero due valori della temperatura nell'alta atmosfera.
Se tutto andrà come previsto, la sonda effettuerà una dettagliata analisi della struttura dell'atmosfera da 750 km sopra, a 150 km sotto la quota di riferimento di 1 kPa, per una profondità totale di 900 km, dal limite dell'esosfera ( lo strato più esterno ) alla fine della missione della sonda che si ritiene possa arrivare oltre pressioni di 1 MPa ( 10 atmosfere ), e, in caso di massimo successo 2 MPa ( 20 atmosfere ).
Di fondamentale interesse sono la stabilità dell'atmosfera ed i livelli ai quali si trovano gli strati di nubi.
Gli strati avranno delle particolarità termiche, come il valore della diminuzione della temperatura con la variazione dell'altitudine, che lo strumento rileverà durante il passaggio.
Un ruolo importante sarà quello volto allo sforzo teso a determinare il profilo dei venti orizzontali, in base allo spostamento Doppler nelle radiotrasmissioni all'Orbiter ( Doppler Wind Experiment ).
Essenzialmente l'analizzatore della struttura dell'atmosfera è composto da tre sensori ( misuratore di pressione, di temperatura ed accellerazione ) oltre ad un modulo elettronico per il controllo della sequenza delle operazioni e la preparazione, per la trasmissione all'Orbiter, dei dati dopo l'aquisizione.
La sequenza delle analisi, che definisce i momenti precisi ed il numero delle osservazioni indipendenti dei tre sensori, è stata stabilita con estrema attenzione, in modo da poter estrapolare in seguito dai dati la struttura dell'atmosfera nel dettaglio: per esempio, una volta che la sonda si sarà ben addentrata, durante le fasi cruciali della discesa, saranno eseguite ogni due secondi ed indipendentemente le misure della temperatura e della pressione. Negli stessi istanti, il tubo dell'accellerometro, posizionato lungo l'asse centrale del Probe, eseguira le rilevazioni ogni 16 secondi.
Il responsabile di questa parte della missione Galileo è Al Seiff dell'Ames Research Center, un veterano delle missioni nelle profondità del sistema solare. E' lui a ritenere che il problema principale verrà alla scarsa definizione e dalla pericolosità dell'ambiente atmosferico di Giove. I timori sono per le conseguenze cui i sensori e l'elettronica andranno incontro durante il passaggio nelle nubi, quando la sonda potrebbe essere sottoposta a scariche di decine di migliaia di volt.
Le caratteristiche rilevate sono la temperatura, la pressione e la decelerazione cui sarà sottoposta la sonda, quest'ultimo sarà indice della densità dell'atmosfera.
La stabilità indicherà se la stratificazione è stagnante o se ci sono rimescolamenti, come sulla terra per il fenomeno dell'inversione termica.
Ci si aspetta di trovare vigorosi moti circolatori, con trasporto di calore dalle profondità del pianeta o come conseguenza di tempeste locali. La natura della convenzione è una questione importante poichè potrebbe chiarire il modello di circolazione in atto sul pianeta, sulla quale esistono diverse teorie.
Gli strati di nubi sono stati, fino ad oggi, studiati indirettamente, ma si ritiene di dover trovarne tre differenti : uno superiore composto da cristalli di ammoniaca uno mediano di cristalli di idrosolfuro di ammonio ed uno più profondo di cristalli di ghiaccio ed acqua. Le recenti osservazioni sull'impatto della cometa Shoemaker-Levy 9, hanno messo in risalto l'abbondante presenza di zolfo, che confermerebbe la presenza di queste nubi così esotiche.
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01/06/96 by MF