Perché l’EGA

Dal momento che il lanciatore Ariane 5, con il quale nel 2023 JUICE è stata lanciata, non fornisce l’energia necessaria per un lancio diretto della sonda verso il sistema Gioviano, la traiettoria dello spacecraft prevede passaggi ravvicinati da usare come “assistenza gravitazionale”: si tratta in pratica di usare un “effetto fionda” per spingere la sonda in avanti lungo la sua traiettoria. Dopo un fly-by al sistema Terra-Luna nell’agosto del 2024, e uno a Venere nell’agosto del 2025, JUICE ha effettuato il suo terzo gravity assist con un passaggio ravvicinato con la Terra, lo scorso 28 settembre.

Il punto di massimo avvicinamento al nostro pianeta è avvenuto alle 11:45 UTC, ad un’altitudine di 8641 km al di sopra dell’Oceano Indiano. Nel gennaio del 2029 è previsto un ulteriore fly-by , che indirizzerà definitivamente JUICE verso Giove. L’EGA (Earth Gravity Assist) ha rappresentato per JANUS un’occasione per simulare le osservazioni che saranno programmate al sistema di Giove e verificare e caratterizzare le prestazioni della camera in condizioni reali, utilizzando la Terra, corpo noto e caratterizzato, come target di riferimento.

Operazioni di JANUS durante l’EGA

Durante la fase di EGA, JANUS è stato programmato per operare per 5 giorni, dal 27 settembre alle 21:00 UTC al 2 ottobre alle 8:40 UTC.  La fotocamera ha acquisito 740 immagini, con l’utilizzo dei diversi filtri dello strumento e con risoluzioni spaziali diverse lungo il flyby.

Durante il sorvolo della Terra, dal limbo notturno a quello diurno, JANUS ne ha osservato con continuità la superficie, in particolare è stata ottenuta una lunga sequenza diurna attraverso l’Oceano Indiano occidentale, Madagascar e Africa centrale, osservati con molteplici filtri. Prima e dopo l’arco di massima vicinanza, la sonda è stata anche puntata verso la Luna, e JANUS ha ottenuto immagini del nostro satellite in fase quasi piena. Il 2 ottobre, prima di concludere la sequenza operativa, JANUS ha osservato la Terra un’ultima volta.

Ritorno scientifico dei dati JANUS in EGA

Uno dei possibili casi di studio riguarda la vegetazione. I filtri JANUS nel visibile e nel vicino infrarosso consentono infatti di misurare il forte contrasto esistente tra l’assorbimento della clorofilla nel rosso e l’elevata riflettanza della vegetazione nel vicino infrarosso. L’analisi dei dati permetterà di produrre, in via sperimentale, mappe di indici di vegetazione e confrontare regioni molto diverse tra loro, come Mauritius, Madagascar e diverse aree dell’Africa orientale e meridionale.

Sarà possibile poi confrontare questi prodotti con osservazioni iperspettrali della Terra ottenute da missioni dedicate all’osservazione terrestre. In particolare, dati del satellite ASI PRISMA acquisiti in modo tale da intersecare le osservazioni JANUS, potranno essere utilizzati come riferimento per verificare quanto le informazioni contenute nei più larghi filtri JANUS riescano a riprodurre la risposta spettrale osservata da uno spettrometro iperspettrale. Sono inoltre previste osservazioni EnMAP di alcune regioni attraversate dalla geometria dell’EGA, in particolare in Madagascar e nell'area di confine tra Congo e Zambia. Alcune di queste regioni includono aree minerarie ben caratterizzate e potranno quindi costituire casi di studio per confrontare tecniche di analisi dati applicate ai dati EnMAP, alle immagini multispettrali JANUS e, dove disponibile, alle osservazioni MAJIS.

Risultati della campagna osservativa: una selezione di immagini

Tutte le immagini presentate in questo articolo sono state generate a partire da fotogrammi JANUS calibrati e proiettati sulla superficie. Si tratta di composizioni a colori ottenute combinando immagini separate acquisite tramite filtri rosso, verde e blu. Non sono stati aggiunti elementi pittorici né utilizzate immagini provenienti da altre missioni.

Terra 

JANUS ha alternato i propri filtri mentre la Terra ruotava al di sotto, registrando una striscia larga circa 250–300 km che si estende da est del Madagascar, attraversando Mozambico, Malawi, Zambia, Repubblica Democratica del Congo e Angola fino al Golfo di Guinea. La dimensione del pixel passa da circa 150 m sopra il Madagascar a circa 375 m sopra l'Atlantico man mano che JUICE si allontana.

Circa 40 fotogrammi (nei canali rosso, verde e blu) sono stati collocati su una griglia cartografica comune utilizzando i dati di posizione e puntamento della sonda. I fotogrammi sovrapposti sono stati fusi in modo graduale. I tre colori sono stati scalati in modo coordinato, mantenendo tonalità vicine a quelle percepite dall'occhio umano, inclusa la leggera foschia blu dovuta all'atmosfera.

Dettaglio della sequenza sull'intera larghezza dell'isola Madagascar, con cumuli di bel tempo sopra la terraferma e le valli fluviali nella parte occidentale. L'area marina luminosa e color ocra su entrambi i lati è dovuta al riflesso della luce solare sulla superficie dell'acqua.

Dettaglio della sequenza sull’isola Mauritius. L'immagine deriva da un'unica serie di fotogrammi nei canali rosso, verde e blu, con una risoluzione di circa 150 m/pixel. L'isola era in gran parte coperta da nuvole. Sono visibili le pianure settentrionali e la laguna turchese sulla costa orientale.

Luna

La faccia della Luna rivolta verso la Terra vista dallo strumento JANUS in fase quasi piena. Sono visibili i *maria* scuri (Imbrium, Procellarum, Serenitatis, Tranquillitatis) e i crateri luminosi circondati da raggi, Tycho e Copernicus. Aristarchus è il punto più luminoso della Luna. Il dettaglio proviene da un'immagine con filtro verde acquisita il 28 settembre 2026 alle 15:20 UTC da una distanza di circa 497.000 km (7,6 km per pixel). Il colore deriva da immagini nei canali rosso, verde e blu acquisite il giorno successivo da una distanza di circa 1,37 milioni di km. L'immagine nel verde, nitida, fornisce la luminosità e il dettaglio. Le informazioni sul colore provenienti dalla seconda serie di immagini, acquisita da maggiore distanza, sono state sovrapposte (tecnica di pan-sharpening). Le variazioni cromatiche lunari sono molto tenui, pertanto sono state "esagerate": la Luna, nella realtà, appare di colore grigio-marrone. Le differenze di colore in questa immagine riflettono ciò che la fotocamera è in grado di rilevare; i colori hanno quindi scopo illustrativo e non rappresentano la composizione del suolo. La tonalità bluastra dei crateri giovani più luminosi e dei loro raggi (Tycho, Aristarchus) è la caratteristica più marcata e affidabile. I bordi del disco, dove le immagini a colori hanno inquadrato la superficie con un'incidenza radente, sono le aree meno attendibili. La Luna appare inclinata perché è visualizzata esattamente come l'ha vista la fotocamera di JANUS, senza rotazione per allineare il nord verso l'alto. Nell’immagine a destra, i punti rossi indicano i poli.

Crediti per tutte le immagini: ESA / JUICE / Team JANUS / elaborazione dati L. Penasa.