Io Volcano Observer: differenze tra le versioni

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{{S|missioni spaziali}}

{{Missione spaziale

|nome_missione = Io Volcano Observer (IVO)

|programma = [[Programma Discovery]]

|foto_veicolo = JUICE spacecraft concept.jpg

|descrizione_foto_veicolo =

|proponente = {{Bandiera|USA}} [[NASA]]<br/>[[Applied Physics Laboratory]]<br/>[[Università dell'Arizona]]

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|web = https://ivo.lpl.arizona.edu/

}}

'''Io Volcano Observer''' ('''IVO''') è una proposta di una [[missione spaziale]] a basso costo della [[NASA]] per l'esplorazione di [[Io (astronomia)|Io]], [[satellite naturale]] di [[Giove (astronomia)|Giove]]. Il principale obiettivo scientifico è ottenere una miglior comprensione dei processi che avvengono all'interno di Io, che a causa dellele [[forze mareali]] dovute alla vicinanza condi Giove hahanno reso la luna il [[Vulcanismo su Io|mondo più vulcanico]] del [[sistema solare]].<ref name="McEwen2021LPSC">{{cita conferenza |autore=A. S. McEwen |url=https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/1352.pdf |titolo=The Io Volcano Observer (IVO) |data=2021 |conferenza=Lunar and Planetary Science Conference |id=Abstract #1352}}</ref> Uno studio dettagliato di Io potrebbe avere implicazioni dirette per la storia termica di [[Europa (astronomia)|Europa]] e [[Ganimede (astronomia)|Ganimede]], oltre a fornire approfondimenti su altri mondi riscaldati dalle maree come [[Titano (astronomia)|Titano]] ed [[Encelado (astronomia)|Encelado]]. I dati di IVO potrebbero anche migliorare, in generale, la comprensione degli oceani di [[magma]] e quindi la prima evoluzione della Terra e della Luna.

IVO è simile al concetto di Io Orbiter suggerito per il [[Programma New Frontiers]] dal [[Planetary Science Decadal Survey]] 2013-2022 del National Research Council degli Stati Uniti.<ref>{{cita web |url=https://solarsystem.nasa.gov/resources/598/vision-and-voyages-for-planetary-science-in-the-decade-2013-2022 |titolo=Vision and Voyages for Planetary Science in the Decade 2013-2022 |anno=2011 |editore=Space Studies Board, National Research Council}}</ref> La missione è stata proposta al [[Programma Discovery]] della NASA dall'[[Università dell'Arizona]] e dall'[[Applied Physics Laboratory]] della [[Università Johns Hopkins|Johns Hopkins University]] nel 2010, nel 2015 e nel 2019 e sarà probabilmente riproposta per essere selezionata come futura missione del programma Discovery.<ref>{{Cita pubblicazione|titolo=Exploring Jupiter’s Moon Io|autore=Annie Pommier; Alfred McEwen|rivista=Elements|volume=18|numero=6|data=dicembre 2022|url=http://www.elementsmagazine.org/archivearticles/e18_6/e18_6.pdf|accesso=18 aprile 2023|dataarchivio=8 aprile 2023|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20230408124349/http://www.elementsmagazine.org/archivearticles/e18_6/e18_6.pdf|urlmorto=sì}}</ref>

Nel 2020, IVO è stata selezionata tra le quattro finaliste del Programma Discovery per ulteriori studi,<ref name="DiscoveryDownselect">{{cita news |titolo=NASA Selects Four Possible Missions to Study the Secrets of the Solar System |url=https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-four-possible-missions-to-study-the-secrets-of-the-solar-system |editore=NASA |data=13 febbraio 2020}}</ref> tuttavia, nella fase difinale della selezione di Discovery 15 e 16 sono state scelte [[DAVINCI+]] e [[VERITAS (missione spaziale)|VERITAS]], entrambe missioni per l'esplorazione di [[Venere (astronomia)|Venere]].<ref>{{cite press releaseCita web|lastcognome=Potter |firstnome=Sean |url=https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-2-missions-to-study-lost-habitable-world-of-venus |titletitolo=NASA Selects 2 Missions to Study 'Lost Habitable' World of Venus |publishereditore=[[NASA]] |datedata=2 Junegiugno 2021 |access-dateaccesso=2 Junegiugno 2021}}</ref>

Se fosse lanciata nel 2029 IVO, assieme a [[Europa Clipper]] e [[Jupiter Icy Moons Explorer|JUICE]] formerebbe negli anni 2030 un autentico osservatorio spaziale nel sistema gioviano.<ref name="McEwen2021LPSC"/>

== Profilo della missione ==

[[File:Io highest resolution true color.jpg|thumb|Io a colori ripreso dalla [[sonda Galileo]].]]

La proposta prevede un lancio che consenta una traiettoria MEGA (''Mars-Earth Gravity Assist''), utilizzando sia [[Marte (astronomia)|Marte]] che la Terra per eseguire [[Fionda gravitazionale|fionde gravitazionali]] e raggiungere Giove nell'agosto 2033.<ref name="McEwen2021LPSC"/> Dopo un sorvolo di Io appena arrivata nel sistema gioviano, la sonda si inserirà in un'orbita inclinata attorno a Giove di 45 [[Grado d'arco|gradi]]. Durante il resto della missione primaria, IVO sorvolerebbe la luna nove volte in 4 anni. Durante ciascuno di questi incontri, la sonda si avvicinerebbe a Io dalla sua regione polare nord, attraverserebbe il suo equatore a un'altitudine compresa tra 200 e 500 chilometri e si allontanerebbe passando sopra la sua regione polare meridionale. La sonda effettuerebbe dei veloci fly-by alla velocità di 18 km/s con una frequenza tra un sorvolo all'altro che va dai 78 ai 260 giorni, e ciò, unito all'orbita inclinata, consentirebbe di limitare le radiazioni di Giove, che sarebbero solo la metà di quelle ricevute dalla [[sonda Juno]] durante la sua missione.<ref name="McEwen2021LPSC"/>

Il tempo e la posizione dell'approccio più vicino sono accuratamente ottimizzati per ottenere le migliori osservazioni del [[campo magnetico]] indotto, dell'ampiezza di [[librazione]] e del [[campo gravitazionale]] di Io. I vulcani in eruzione sarebbero osservati sia alla luce solare che al buio, per individuare al meglio le composizioni [[lava|laviche]]. La distribuzione del calore emanato da Io sarà misurata da prospettive polari, non eseguite dalla [[sonda Galileo]] e che non possono essere osservate dalla Terra. IVO campionerà anche il complesso mix di molecole ionizzate e neutre di plasma e gas attorno alla luna. Il veicolo spaziale è stato progettato per sopravvivere alla missione primaria e avrebbe probabilmente molte possibilità di poter compiere missioni estese.

== Obiettivi ==

[[File:NewHorizonsIo.jpg|thumb|left|Immagine ripresa nel 2007 dalla telecamera LORRI della sonda ''[[New Horizons]]'', di passaggio nel suo viaggio verso [[Plutone (astronomia)|Plutone]]: nei pressi del polo nord di Io è visibile un enorme pennacchio che si innalza sopra al [[Tvashtar Paterae|vulcano Tvashtar]] per 290 chilometri.]]

Il [[vulcanismo su Io]] fu scoperto dalle [[programma Voyager|sonde Voyager]] nel 1979; successivamente la sonda Galileo esplorò il sistema gioviano e, nonostante alcune buone riprese, le intense radiazioni di Giove mandarono in modalità [[safe mode]] i suoi strumenti diverse volte, causando perdite di dati; inoltre la sua strumentazione risaliva a un progetto degli [[anni ottanta]]. Il ''Principal Investigator'' di IVO, il [[planetologia|geologo planetario]] [[Alfred McEwen]], ha in diverse occasioni sottolineato l'importanza di una missione dedicata per comprendere meglio gli effetti che le forze mareali hanno sull'interno di corpi rocciosi. Io è sottoposto all'enorme forza gravitazionale generata da Giove, e d'altra parte, ha un legame anche con le più esterne Europa e Ganimede, con le quali si trova in [[rotazione sincrona]] in un rapporto di 4:2:1. I materiali volatili ricchi di composti chimici eruttati da Io si sono sparsi nell'intero sistema gioviano, Europa compresa, e potrebbero aver nutrito l'oceano sottostante di ingredienti favorevoli allo sviluppo di forme di vita. Esiste un dibattito tra gli scienziati a proposito della struttura interna di Io: alcuni sostengono che l'interno, al di sotto della fredda e rocciosa superficie, sia prevalentemente solido e il calore venga generato nel mantello superficiale; altri ritengono invece che il calore sia ampiamente distribuito e al suo interno si nasconda un oceano di magma globale.<ref name=NASA>{{Cita web|url=https://www.nasa.gov/planetarymissions/io-volcano-observer|titolo=Io Volcano Observer: Following the Heat and Hunting Clues to Planet Evolution|data=18 marzo 2021}}</ref>

In breve, i principali obiettivi della missione sono:<ref name="McEwen2021LPSC"/>

*Determinare il grado e la distribuzione della fusione nel [[Mantello (esogeologia)|mantello]] di Io

*Determinare la struttura [[Litosfera|litosferica]] di Io

*Determinare dove e come Io perde il calore interno

*Misurare l'evoluzione orbitale di Io

*Determinare il tasso attuale di perdita di elementi volatili da Io

=== Strumenti ===

[[File:Io-juno-eruption.jpg.webp|thumb|Immagine ripresa nell'infrarosso dalla [[sonda Juno]], che mostra l'attività vulcanica nel luglio 2022.]]

Il carico utile scientifico di IVO è tutto basato su strumenti che sono stati sviluppati per altre missioni.<ref name="McEwen2021LPSC"/>

*'''Narrow-Angle Camera (NAC)''': fotocamera [[Sensore a pixel attivi|CMOS]], immagini in 12 diverse bande passanti. Derivata dalla fotocamera [[Europa Clipper#Carico scientifico|EIS NAC di Europa Clipper]].

*'''Thermal Mapper (TMAP)''': derivato dallo strumento MERTIS di [[BepiColombo]], include un microbolometro e un radiometro per mappatura termica e composizioni di silicati.

*'''Dual Fluxgate Magnetometers (DMAG)''': due unità di [[magnetometro fluxgate|magnetometri fluxgate]] con una sensibilità di 0,01 [[nanotesla|nT]]. Fa riferimento ai magnetometri su [[InSight]].

*'''Planetary Instrument for Magnetic Sounding (PIMS)''': derivato dallo strumento PIMS di Europa Clipper, per caratterizzare gli strati interni elettronicamente conduttivi di Io.

*'''Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS)''': [[spettrometro di massa]], derivato dal sensore NIM dello strumento PEP di [[Jupiter Icy Moons Explorer|JUICE]].

* Nello studio di fase A viene presa in considerazione anche una [[grandangolare|fotocamera grandangolare]] (WAC) costruita dagli studenti universitari e basata sulla fotocamera EIS WAC di Europa Clipper.

== Note ==

<references/>

== Voci correlate ==

*[[Esplorazione di Io]]

*[[Juno (sonda spaziale)]]

*[[Sonda Galileo]]

*[[Vulcanismo su Io]]

{{Esplorazione di Giove}}

{{Portale|astronautica}}

[[Categoria:SondeMissioni spaziali NASAstatunitensi proposte]]

[[Categoria:Esplorazione di Giove]]