Il grande miglioramento delle prestazioni dei sistemi di navigazione e tracking delle sonde interplanetarie avvenuto negli ultimi anni ha aperto la strada a numerose scoperte riguardanti trasversalmente tutti i campi delle scienze planetarie e del sistema solare. In particolare un grande interesse si è creato nella comunità scientifica in merito alla possibilità di indagare la dinamica del sistema solare e, di conseguenza, le leggi che ne regolano l'evoluzione. Memorabili sono le misure dirette della curvatura delle onde elettromagnetiche, con Cassini (2003), e della validità del principio di equivalenza forte tramite MESSENGER (2018). L'accuratezza ottenibile nella stima di parametri legati alla dinamica del sistema solare è limitata dalle caratteristiche del sistema di tracking utilizzato e dalla geometria di osservazione. Geometrie di osservazione sfavorevoli comportano un'alta correlazione nelle stime dei parametri di interesse e di conseguenza una minore accuratezza. Lo scopo di questo progetto di ricerca è analizzare la possibilità di combinare dati di più missioni planetarie per raggiungere geometrie di osservazione che riducano fortemente le correlazioni nella stima dei parametri di interesse e che consentano quindi il raggiungimento di un inedito livello di accuratezza nella stima di parametri legati alla fisica fondamentale e alla dinamica del sistema solare. Lo sviluppo di un tale metodo comporta un'inversione di paradigma nella considerazione delle basi di dati archiviati di missioni passate, potendo potenzialmente essi contribuire attivamente all'avanzamento della conoscenza del nostro sistema solare e ritardando la necessità di sviluppo di una nuova generazione di sistemi di tracking. Particolare attenzione verrà rivolta alla combinazione dei futuri dati di BepiColombo con missioni planetarie passate per migliorarne ulteriormente le prestazioni.
La contemporanea soluzione orbitale e di effemeridi di più missioni planetarie congiuntamente è un concetto innovativo proposto per la prima volta nell'ultimo anno dal gruppo di ricerca di cui il responsabile di questo progetto fa parte. Gli studi preliminari effettuati (Cascioli et al. 2019) indicano la possibilità di un concreto e importante miglioramento della conoscenza della dinamica del sistema solare e delle leggi che ne governano il moto. La ragione per cui un tale approccio non è stato mai affrontato è da ricercarsi nella grande mole di lavoro richiesta per modellizzare sia la dinamica della sonda che quella del sistema solare. Il gruppo di ricerca guidato dal Prof. Iess negli ultimi anni ha lavorato sulla modellistica di numerose missioni planetarie (Cassini, Juno, Mars Reconaissance Orbiter, MESSENGER) ed è attualmente attivo su missioni in corso di sviluppo o già lanciate (BepiColombo, JUICE). L'esperienza acquisita (e il lavoro svolto in precedenza per la risoluzione delle orbite delle sovracitate missioni) consente una notevole riduzione della mole di lavoro richiesto rendendo concretamente possibile e realizzabile l'obbiettivo scientifico che si propone in questo progetto di ricerca.