Gli ingegneri hanno recuperato i contatti che si erano persi con la sonda Juice dallo scorso luglio poco prima del sorvolo di Venere.
La sonda Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) dell’Agenzia spaziale europea si sta preparando per il sorvolo del pianeta Venere del 31 agosto, dopo la risoluzione positiva di un’anomalia nelle comunicazioni della sonda che ha interrotto temporaneamente il contatto con la Terra. Il problema, emerso durante un controllo di routine alla stazione di terra lo scorso 16 luglio, ha temporaneamente interrotto la capacità di Juice di trasmettere informazioni sul suo stato e sulla sua salute, la telemetria. Grazie all’azione rapida e coordinata dei team dell’European Space Operations Centre (ESOC) dell’ESA a Darmstadt, in Germania, e del produttore di Juice, Airbus, le comunicazioni sono state ripristinate in tempo per preparare l’imminente sorvolo planetario di Venere.
Perdita dei contatti
L’anomalia è iniziata quando l’antenna per le comunicazioni con lo spazio profondo dell’ESA a Cebreros, in Spagna, non è riuscita a stabilire un contatto con Juice all’ora prevista delle 04:50 del 16 luglio. I controlli iniziali hanno escluso problemi alla stazione di Terra, sollecitando l’intervento del team di controllo di Juice presso l’ESOC. Anche i tentativi di raggiungere la sonda tramite la stazione di New Norcia dell’ESA sono falliti, confermando che il problema era a bordo.
Senza segnale e senza telemetria, gli ingegneri temevano che Juice potesse essere entrato in “modalità sopravvivenza”, una configurazione di ultima istanza che viene attivata da molteplici guasti ai sistemi di bordo. In tale stato, la sonda ruota lentamente, facendo puntare l’antenna verso Terra solo una volta all’ora. Tuttavia, non era stato rilevato alcun segnale intermittente.
“Perdere il contatto con un veicolo spaziale è uno degli scenari più gravi che possiamo affrontare“, ha affermato Angela Dietz, Responsabile delle Operazioni del veicolo spaziale Juice. “Senza telemetria, è molto più difficile diagnosticare e risolvere la causa principale di un problema“.
La risoluzione del problema
L’attenzione si è spostata sul sottosistema di comunicazione. Gli ingegneri hanno sospettato un disallineamento dell’antenna a medio guadagno di Juice o un guasto al trasmettitore o all’amplificatore del segnale. Sono così state prese in considerazione due strategie di recupero: attendere il prossimo reset automatico della sonda spaziale dopo 14 giorni oppure inviare comandi “alla cieca” nello spazio nella direzione in cui avrebbe dovuto trovarsi Juice e sperare che fossero ricevute da una delle antenne di riserva a basso guadagno.
Il comando alla cieca era una sfida: Juice si trovava a circa 200 milioni di chilometri dalla Terra e dall’altra parte del Sole. Ogni tentativo di segnale di soccorso impiegava 11 minuti per raggiungere la sonda spaziale, e il team doveva poi attendere altri 11 minuti per determinare se avesse funzionato.
Sei tentativi di riportare l’antenna a medio guadagno verso la Terra non hanno avuto successo. Le operazioni di recupero sono continuate per tutta la notte, per quasi 20 ore, concentrandosi sull’accensione manuale dei sistemi di comunicazione di bordo di Juice. Alla fine, un comando è riuscito a raggiungere Juice e a innescare una risposta.
Ripresa dei sistemi
Il comando ha attivato l’amplificatore che aumenta la potenza del segnale che Juice invia verso la Terra. Il contatto è stato ristabilito e Juice si è rivelata in condizioni eccellenti. Nessun sistema è guasto e tutta la telemetria è risultata nominale.
La causa principale del problema è stata individuata in un bug di temporizzazione del software. La funzione software che accende e spegne l’amplificatore di segnale si basa su un timer interno. Questo timer riparte da zero ogni 16 mesi. Se la funzione utilizza il timer nel momento esatto in cui si riavvia, l’amplificatore rimane spento e il segnale di Juice è troppo debole per essere rilevato dalla Terra.
“Si è trattato di un bug semplice, ma eravamo pronti a indagare e risolvere“, ha detto Angela. “Abbiamo individuato diverse possibili soluzioni per garantire che ciò non accada di nuovo e ora stiamo valutando quale soluzione sarebbe la migliore da implementare“.
Tutto pronto per il sorvolo di Venere
Nonostante l’elevata posta in gioco e la complessità tecnica, il recupero da parte del team operativo della missione dell’ESA è stato portato a termine con interruzioni minime. “Questo è stato un esempio da manuale di lavoro di squadra sotto pressione“, ha detto Angela. “Grazie all’approccio calmo e metodico del team, siamo riusciti a recuperare Juice senza alcun impatto duraturo sulla missione“. Con l’anomalia alle spalle, il team di Juice ha ripreso a concentrarsi sui preparativi per il sorvolo di Venere. Juice raggiungerà il punto più vicino a Venere alle 07:28 di domenica 31 agosto, completando la seconda delle quattro fionde gravitazionali previste.
Progettata per l’ambiente freddo e buio di Giove, Juice dovrà adattarsi all’intenso calore solare nei pressi di Venere. Per proteggere i suoi componenti sensibili, la sonda utilizzerà la sua antenna principale ad alto guadagno come scudo termico. A causa di vincoli termici, i suoi strumenti di telerilevamento non potranno essere attivi durante il sorvolo, e quindi non verranno catturate fotografie di Venere.
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Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su ESA
- Visita il sito dedicato alla missione Juice
