La missione JUICE, “JUpiter ICy moons Explorer”, è una missione di classe Large del programma “Cosmic vision” dell’ESA. La sonda, lanciata lo scorso 14 aprile ore 14:14 (ECT) dalla base di Kourou nella Guyana Francese, ha come obiettivo lo studio del sistema gioviano ed in particolare delle lune Callisto, Europa e soprattutto Ganimede, satelliti che raggiungerà nel 2031. Mentre per l’osservazione di Europa e Callisto si sfruttano solo degli incontri multipli ravvicinati detti “fly-by”, per Ganimede ci sarà una lunga fase osservativa in condizione orbitale e JUICE sarà la prima missione spaziale ad orbitare attorno ad una luna che non sia “la nostra luna”.

Uno dei principali strumenti a bordo della sonda è MAJIS, Moons And Jupiter Imaging Spectrometer, uno spettrometro ad immagini che opera nel campo di lunghezze d’onda da 0.5 a 5.54 micrometri su due canali spettrali, visibile-vicino infrarosso 0.5-2.35 micrometri e infrarosso, 2.25-5.54 micrometri.Lo strumento è realizzato da un consorzio a PI francese, Francois Poulet dello IAS di Parigi, con Co-PI italiano, Giuseppe Piccioni dell'INAF di Roma ed una partecipazione del Belgio. La testa ottica è il contributo italiano allo strumento ed è stata realizzata dallo stabilimento Leonardo S.p.A. di Campi Bisenzio, su finanziamento dell'ASI, l'Agenzia Spaziale Italiana. Alla fase iniziale dello studio per la realizzazione, iniziato nel 2012 con la “announcement of opportunities” dell’ESA, ha contribuito il gruppo di ricercatori del Dipartimento di Meccanica del laboratorio MetroSpace Lab del Politecnico di Milano – Polo Territoriale di Lecco, curando lo sviluppo del progetto termomeccanico.

Successivamente il progetto esecutivo e la realizzazione sono passati alla Leonardo con la supervisione del team scientifico. Dal punto di vista ingegneristico MAJIS rappresenta una sfida tecnologica soprattutto per la presenza di un sistema di raffreddamento passivo del sensore infrarosso che deve garantire temperature inferiori ai 90 K. L’intero sistema ottico deve poi operare a temperature inferiori ai 140 K pur essendo montato su un satellite operante a temperature prossime a quelle terrestri. Gli studi di fase A hanno permesso di consolidare l’architettura del sistema termo-meccanico definendo le caratteristiche del radiatore a doppio stadio per il raffreddamento, dei sistemi di isolamento termico e delle strutture con funzioni di isolamento termico e supporto meccanico. Il gruppo di ricerca del Politecnico di Milano, grazie ad un finanziamento dell’ASI, resterà attivo nella fase di volo e poi operativa della missione per effettuare prima un affinamento del modello termico dello strumento, utilizzando i dati raccolti in fase di cruise e quindi, supportare la pianificazione delle osservazioni. La possibilità di condurre accurate simulazioni di possibili scenari operativi tramite “il gemello digitale” consente infatti di ottimizzare i profili di operazione per sfruttare le migliori condizioni termiche, essenziali per uno strumento criogenico come MAJIS, durante le fasi osservative.