JunoCam: i nostri occhi elettronici puntati su Giove

Quando la sonda della NASA Juno arriverà nel sistema di Giove il 4 luglio 2016, la JunoCam sarà la fotocamera popolare puntata sul gigante del nostro Sistema Solare, grazie alla quale il pubblico potrà partecipare come una squadra di imaging virtuale per identificare i target e pubblicare le immagini elaborate.

"Questa è davvero la fotocamera del pubblico. Speriamo che studenti e classi intere si metteranno in gioco ed entreranno a far parte del nostro team", ha detto Scott Bolton, ricercatore principale per Juno presso il Southwest Research Institute di San Antonio.

Il progetto prende il volo in questi giorni con il lancio di un nuovo sito web, un canale dedicato alla condivisione delle proprie astrofoto di Giove, alle discussioni ed alla scelta degli obiettivi e al processing delle immagini che Juno invierà a Terra.

Juno si avvicinerà a Giove più di quanto ogni altra sonda abbia fatto finora.
La strana orbita eccentrica, porterà la navicella molto vicino al gigante gassoso ogni 11 giorni circa, per raccogliere una incredibile mole di dati scientifici ed almeno una dozzina di immagini con la JunoCam. Nel momento di massimo approccio, Juno scatterà foto a soli 5.000 chilometri dalle nubi di Giove, mentre all'apogeo si troverà a 2,7 milioni di chilometri di distanza.

"JunoCam catturerà viste ad alta risoluzione a colori delle bande di Giove ma questa è solo una parte della storia", ha detto Diane Brown, del programma della NASA a Washington. "Saremo anche i primi in assoluto a vedere i poli nord e sud di Giove mai fotografati prima".

Tre viste della Terra riprese dalla JunoCam a bordo di Juno durante il fly-by del 9 ottobre 2013.
Credits: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Ma come funziona la JunoCam?

Alcuni ricorderanno le foto scattate dalla sonda durante lo swing-by attorno alla Terra il 10 ottobre 2013, quando una manovra gravity- assist aveva messo la sonda sulla giusta strada per Giove. Qui sotto una nostra elaborazione di una delle immagini ricordo.

Credit: NASA/JPL/SwRI/MSSS - Processing: Elisabetta Bonora & Marco Faccin / aliveuniverse.today

Ma i frame prima del processing si presentano così:

Credit: NASA/JPL/SwRI/MSSS

Fino ad oggi, le migliori immagini di Giove sono quelle scattate dalle due sonde Voyager, che hanno volato vicino al pianeta nel 1979 ma la JunoCam ha un obiettivo molto più panoramico.
E' stata pensata per un veicolo in rotazione. Juno, infatti, è uno "spin-stabilized spacecraft" cioè è una navicella stabilizzata che ruota sul proprio asse due volte al minuto. La fotocamera perciò deve scattare mentre la sonda si muove attorno al pianeta ma anche tenendo conto della rotazione del veicolo. Per far questo, cattura strisce alte diversi pixel (" push-frame" design) quando il target passa davanti all'obiettivo, alla giusta velocità per annullare la rotazione ed evitare le sbavature / sfocature.

L'orbita di Juno porterà la sonda a sorvolare più o meno il terminatore, quindi circa la metà di ogni immagine prenderà la parte in ombra del pianeta: un ottimo modo per cercare fulmini, aurore e caratteristiche deboli.

Purtroppo JunoCam è stata progettata per durare solo otto orbite anche se si spera, ovviamente, che il risultato superi le aspettative come spesso accade. La stima prudenziale è legata al fatto che la fotocamera lavorerà in un ambiente pieno di radiazioni che potrebbero creare disturbi all'imaging ed avere effetti collaterali sull'elettronica.

In media, ad ogni orbita la JunoCam invierà a Terra circa 40 megabyte di dati.
La risoluzione spazia da circa 3 km/pixel per il massimo avvicinamento, a circa 1.800 km/pixel quando la sonda si trova nel punto più lontano dell'orbita ed il pianeta occuperà solo di circa 75 pixel nelle immagini.

Junocam utilizza un sensore CMOS 1600 x 1200 pixel sul quale sono alloggiati direttamente quattro filtri colore: blu (420-520 nm), verde (500-600 nm), rosso / vicino-IR (600-800 nm) e la banda di assorbimento del metano (890 nm).
I tempi di esposizione tipici saranno di circa 1/80° di secondo per le bande visibili e circa 1/2 secondo per la banda del metano.

Approfondimenti: -
http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11214-014-0079-x