Indagine preliminare di opportunità di esperimenti di radar bistatico con la missione Europa Clipper

L’esplorazione del sistema gioviano è cruciale per caratterizzare l’abitabilità dei cosiddetti mondi oceanici. Satelliti come Ganimede, Europa e Callisto costituiscono modelli interpretativi fondamentali per comprendere i sistemi di lune ghiacciate diffusi nell’universo. In questo scenario si inserisce la missione Europa Clipper della NASA: attraverso una serie di 53 flyby, la sonda indagherà Europa a quote minime comprese tra 25 e 100 km. Pur non essendo previsto dal piano nominale, il sottosistema di radioscienza di bordo permette di condurre esperimenti di radar bistatico, metodologia idonea a dedurre la composizione e la rugosità superficiale tramite l’analisi degli echi riflessi verso Terra. Lo studio si propone di indagare possibili finestre di fattibilità dell’esperimento nel caso specifico della missione Europa Clipper. L’analisi non si limita alla sola visibilità geometrica del punto speculare sulla superficie, ma integra i vincoli ingegneristici della missione e il calcolo del link-budget di un collegamento radio tra lo spacecraft e le stazioni DSN di Terra, al fine di ottenere finestre operative scientificamente valide e tecnicamente realizzabili. Sono stati esaminati i limiti cinematici del sistema di controllo d’assetto della sonda per il puntamento dell’antenna, la rilevabilità del segnale rispetto al rumore di fondo con l’ipotesi di una riflessione puramente speculare e lo studio del CPR, che si traduce nel limitare l’angolo di riflessione entro un certo intorno dell’angolo di Brewster. Attraverso simulazioni in ambiente Matlab/SPICE, si dimostra che, tra i 53 flyby previsti, alcuni risultano più favorevoli. In dettaglio, i sorvoli E09, E10, E15, E38 ed E40 si distinguono per finestre temporali estese e ampie coperture di aree ad alto interesse scientifico. I risultati forniscono una base concreta per l’implementazione del radar bistatico come esperimento di opportunità, capace di contribuire significativamente al ritorno scientifico della missione.