- la sonda atmosferica
- una sezione fissa dell'Orbiter che porta le telecamere ed altri sensori a distanza
- una parte rotante che ospita gli strumenti per la misura del campo magnetico e delle particelle, che è stata progettata per rilevare e misurare direttamente l'ambiente planetario mentre la sonda lo attraversa.
Quest'ultima sezione trasporta inoltre anche le antenne per le telecomunicazioni, il modulo per la propulsione, il computer di volo e buona parte dei dispositivi di supporto.
L'innovativo disegno a doppia sezione mobile, permette ad una parte dell'Orbiter di ruotare tre volte al minuto, ed all'altra di rimanere fissa. Ciò significa che l'Orbiter può portare a compimento con facilità gli esperimenti sulla magnetosfera ( che richiedono la raccolta di misure durante la rotazione ) e contemporaneamente dare maggiore stabilità ed un orientamento fisso per le telecamere e gli altri sensori. La velocità di rotazione può essere accellerata finoa 10 giri al minuto per dare maggiore stabilità durante le principali manovre di spinta.
La sonda atmosferica pesa 339 kg e comprende un modulo di frenata per rallentare e proteggere il modulo di discesa che trasporta gli strumenti scientifici.
Il modulo di frenata è composto da due scudi studiati per neutralizzare il calore generato dalla frizione con l'atmosfera durante la brusca discesa. Internamente alle protezioni sono il modulo di discesa ed il paracadute di 2,5 metri. Il modulo di discesa contiene il radiotrasmettitore e sei strumenti scientifici. Operando a 128 bps, il doppio trasmettitore ad onde lunghe comunica all'Orbiter due flussi identici di dati. L'elettronica del Probe è alimentata da due batterie con una capacita al momento dell'arrivo su Giove, stimata in 18 ampere/ora.
Gli strumenti della sonda atmosferica comprendono :
- un gruppo di sensori per la misura della temperatura, pressione e decelerazione
- uno spettrometro di massa ed un rivelatore di elio a supporto degli studi sulla composizione atmosferica
- un nefelometro per la localizzazione delle nubi e per l'osservazione delle particelle che le compongono
- un radiometro di flusso per misurare i flussi di energia irradiata verso l'alto e verso il basso a diverse altitudini
- un rivelatore di fulmini e di emissioni radio in associazione con scariche e particelle energetiche nella cintura di radiazioni che circonda Giove.
- un rilevatore dell'abbondanza di elio
L'Orbiter, oltre ad aiutare il Probe nelle sue attività, sosterrà tutte le indagini scientifiche sui satelliti gioviani, sulla magnetosfera e su Giove stesso.
Al lancio, l'Orbiter pesava 2.223 kg, senza contare il raccordo allo stadio superiore del razzo vettore inculdendo però circa 925 kg di propellente. Questo carburante sarà utilizzato in almeno 30 piccole manovre durante il lungo volo, effettuato con l'aiuto gravitazionale, in direzione di Giove, tre grandi manovre tra le quali quella di immissione nell'orbita di Giove e 30 manovre correttive previste durante la fase del tour dei satelliti. Sarà utilizzato inoltre in piccoli impulsi che gireranno ed orienteranno la sonda.
Il modulo propulsivo consiste di 12 motori direzionali che forniscono ciascuno una spinta di 10 N, un motore principale da 400 N, la monometil-idrazina che è il carburante, il tetrossido di azoto, l'ossidante, serbatoi pressurizzati, condutture, valvole ed il sistema di controllo ( una spinta di 10 N può sostenere sulla Terra un peso di 1kg ). I sistema di propulsione è stato sviluppato e costruito dalla Messerschmitt-Bolkow-Blohm (MBB) e fornito dalla Germania in qualità di partner nel Progetto Galileo.
Oltre ai dati scientifici acquisiti dai suoi 10 strumenti, l'Orbiter rileverà e potrà trasmettere un totale di 1.480 misurazioni sulle sue condizioni operative tra le quali temperature, tensioni, condizioni e d operazioni dei computer. I trasmettitori della sonda opereranno alla frequenza delle onde corte ( 2.295 Mhz ).
Due piccole antenne a basso guadagno ( una rivolta verso l'alto o in direzione del Sole, l'altra montata su un braccio estensibile rivolta in basso, entrambe sulla sezione in rotazione ) condurranno le comunicazioni durante il tratto Venere-Terra-Venere del viaggio. Quella montata sulla parte alta si occupa delle comunicazioni dei dati scientifici al posto di quella principale ad alto guadagno, ed è il pilastro della nuova strategia nelle comunicazioni Terra-sonda. L'altra è stata ripiegata dopo aver portato a termine il suo compito durante la fase iniziale VEEGA e non si prevede di utilizzarla ancora.
Poichè i segnali radio impiegano più di un'ora per compiere il tragitto Terra-Giove e ritorno, la sonda Galileo è stata progettata per operare seguendo delle procedure inviatele in anticipo e memorizzate nel computer di bordo. Ogni singola sequenza principale può coprire un periodo da alcune settimane ad alcuni mesi di tranquille operazioni tra un incontro e l'altro di pianeti e/o satelliti. Durante le fasi più concitate degli incontri, un programma copre un intervallo di una settimana soltanto.
Queste sequenze operano attraverso il software di volo installato sui computer principali della sonda. Nel sottosistema dei codici di comando e dati, ci sono circa 35.000 linee di programmazione, incluso 7.000 linee di software di protezione dai guasti, che lavorano per mettere in condizioni di sicurezza la sonda se si verifica un evento inatteso, come l'anomalia ad un computer. Il controllo di assetto e di suddivisione delle operazioni occupa circa 37.000 linee, 5.500 delle quali relative alla sicurezza.
L'energia elettrica è fornita alla Galileo da due generatori termoelettrici a radioisotopi. Il calore prodotto dal decadimento naturale del biossido di plutonio 238 è convertito in elettricità ( 570 watt al momento del lancio, 485 alla fine della missione ) per tenere in funzione l'equipaggiamento dell'orbiter durante gli otto anni della missione. Si tratta della stesso tipo di fonte di energia utilizzato dalle due sonde delle missioni Voyager, dai Pioneer e dai due lander Viking che atterrarono sulla superficie di Marte.
Gli strumenti scientifici per la misura delle particelle e dei campi insieme all'antenna principale, l'alimentatore, il propulsore, buona parte dei computer e dell'elettronica di controllo sono montati sulla parte rotante e sono :
- lo strumento per la rilevazione delle particelle cariche a bassa energia del plasma
- un rilevatore di onde di plasma generate dalle particelle
- un rilevatore di particelle ad alta energia
- un rilevatore di polvere di Giove e cosmica
- il contatore di ioni pesanti, un'esperimento tecnico aggiunto per valutare la regione di particelle cariche, potenzialmente pericolosa, in cui la sonda si troverà a passare
- uno spettrometro per l'ultravioletto estremo aggiunto ad uno spettrometro UV sulla piattaforma scientifica.
- i sensori del magnetometro sono montati su un braccio lungo 11 metri per ridurre al minimo l'interferenza della sonda
La sezione fissa, trasporta strumenti ed altre apparecchiature la cui funzionalità dipende da una rapida capacità di puntamento. Gli strumenti sono
- una fotocamera
- lo spettrometro per il rilevamento nel vicino infrarosso per ottenere immagini multispettrali per l'analisi chimica dell'atmosfera e della superficie dei satelliti
- lo spettrometro ad ultravioletti per lo studio dei gas ed il fotopolarimetro-radiometro per misurare la l'energia irradiata e riflessa
La fotocamera otterrà immagini ad una risoluzione da 20 a 1.000 volte superiore a quella dei migliori fotogrammi ottenuti dai Voyager, questo miglior risultato è dovuto in buona parte alla minore distanza di osservazione. Il sensore CCD della Galileo è più sensibile ed ha una sensibilità ai colori più ampia dei vidicon dei Voyager.
Questa sezione porta anche il disco snodabile di una antenna per seguire la sonda atmosferica e captarne i segnali per poterli registrare ed inviare in seguito a Terra.
Oltre a quelli sopraelencati, sono previsti una serie di "esperimenti radioscientifici" che saranno portati a termine analizzando le trasmissioni sonda-Terra ed i dati telemetrici della navicella.