Il 18 ottobre 1989, il conto alla rovescia volge al termine sulla rampa del Kennedy Space Center in Florida. Lo Space Shuttle Atlantis accende i tre motori principali, seguiti un istante dopo dai propulsori a combustibile solido. Tra vibrazioni imponenti e una vasta colonna di fumo denso, la navetta si solleva verso il cielo chiaro, iniziando l'ascesa ordinata verso l'orbita terrestre. A bordo del ponte di volo della navetta e all'interno delle sale del controllo missione a terra, l'attenzione degli ingegneri e dei tecnici resta concentrata sui parametri della telemetria, mentre la pressione dinamica raggiunge il picco massimo e la traiettoria viene corretta secondo le sequenze di volo prestabilite. Una volta raggiunta l'orbita bassa e verificata la completa tenuta strutturale di tutti i sistemi di bordo, l'equipaggio apre i portelloni del vano carico. Al centro della stiva si trova la sonda Galileo, accoppiata al grande stadio superiore a propellente solido denominato stadio inerziale.
Iniziano le prolungate procedure di controllo per accertare che la struttura non abbia subito danni meccanici durante le intense fasi di accelerazione del lancio. I controllori a terra del Jet Propulsion Laboratory analizzano i flussi di dati inviati dai sensori termici e dai sistemi energetici di bordo, confermando che i generatori termoelettrici a radioisotopi forniscono energia elettrica in linea con le previsioni teoriche. Giunge il momento cruciale della separazione dal vano di carico dello Shuttle. La piattaforma inclinabile su cui è installata la sonda inizia a ruotare lentamente, sollevando la prua del complesso di trenta gradi rispetto all'asse della stiva dell'astronave. Tutti i collegamenti ombelicali con l'imbarcazione madre vengono recisi in una sequenza rigorosamente controllata. A questo punto viene attivato il meccanismo molare di espulsione: con una spinta fluida e costante, Galileo abbandona delicatamente il vano di carico dell'Atlantis per librarsi nello spazio libero. Lo Shuttle esegue subito una manovra di allontanamento di sicurezza, accendendo i propri propulsori di manovra per posizionarsi a una distanza di protezione prestabilita. A bordo della sonda e dello stadio propulsivo si avviano automaticamente i temporizzatori della sequenza principale.
Dopo l'intervallo di attesa previsto dalle rigorose norme di sicurezza spaziale, la telemetria conferma la corretta sequenza di armamento e accensione. Il primo stadio del motore a propellente solido si accende con decisione, imprimendo all'hardware l'accelerazione necessaria per abbandonare il campo gravitazionale terrestre e inserirsi nella complessa traiettoria di trasferimento interplanetario. Le stazioni della rete per lo spazio profondo catturano il segnale radio trasmesso dalle antenne di bordo, registrando un flusso di dati pulito e stabile. Nelle ore successive, completata la bruciatura anche del secondo stadio propulsivo e avvenuta la separazione finale dallo stadio superiore esaurito, la sonda entra ufficialmente nella fase di crociera interplanetaria. I tecnici attivano il sistema di stabilizzazione dello scafo, che combina una sezione rotante per mantenere l'orientamento spaziale e una sezione fissa orientata verso i bersagli scientifici. L'antenna di bordo assicura il contatto costante con i centri di controllo terrestre, mentre i computer di bordo eseguono l'autodiagnosi dell'hardware scientifico. La rotta è tracciata con assoluta precisione e i comandi confermano che ogni sottosistema risponde secondo i criteri operativi previsti, dando inizio a un viaggio storico verso i mondi lontani del sistema solare esterno.
L'eredità scientifica accumulata dalla missione Galileo ha trasformato radicalmente la nostra comprensione del sistema solare esterno e della fisica dei pianeti giganti. Dopo una complessa traiettoria di navigazione durata 6 anni, la sonda è giunta nel sistema di Giove nel 1995, diventando il primo veicolo umano a inserirsi in orbita attorno al gigante gassoso e a sganciare un modulo atmosferico dedicato. L'impatto della sonda atmosferica ha fornito per la prima volta misurazioni in situ degli strati superiori dell'atmosfera gioviana. I sensori hanno registrato la composizione chimica dei gas, rilevando abbondanze di elio, idrogeno e molecole complesse, oltre a misurare venti di intensità straordinaria e tempeste caratterizzate da scariche elettriche di potenza elevatissima. Tali dati hanno smentito i modelli teorici precedenti, mostrando un'atmosfera con una concentrazione di acqua inferiore alle attese e una dinamica dei fluidi guidata prevalentemente dal calore interno del pianeta.
I sorvoli ravvicinati delle quattro lune galileiane hanno spalancato scenari del tutto inaspettati nell'ambito della esobiologia e della geologia planetaria. Su Io, la sonda ha documentato una intensa attività vulcanica guidata dalle forze di marea esercitate dalla gravità di Giove e delle lune vicine. I cieli di Io sono risultati percorsi da enormi pennacchi di zolfo e roccia fusa, confermando che il satellite è il corpo geologicamente più attivo dell'intero sistema solare. Su Europa, le immagini ad alta risoluzione e i dati del magnetometro hanno rivelato una superficie di ghiaccio fratturato e priva di crateri da impatto recenti. Le variazioni nel campo magnetico indotto hanno fornito la prova decisiva della presenza di un vasto oceano di acqua liquida e salata nascosto sotto la crosta di ghiaccio, trasformando Europa in un candidato primario per la ricerca di condizioni favorevoli alla vita astrobiologica. Le osservazioni condotte su Ganimede e Callisto hanno completato il quadro della diversità geologica delle lune medicee.
Galileo ha scoperto che Ganimede possiede un proprio campo magnetico intrinseco generato da un nucleo di ferro fuso, un primato unico per una luna nel sistema solare, insieme a indizi di un ulteriore strato d'acqua liquida nel sottosuolo. Su Callisto, invece, la sonda ha analizzato un'antica superficie densamente craterizzata, evidenziando una struttura interna solo parzialmente differenziata e presenze d'acqua negli strati profondi. Le complesse analisi dello spettrometro nell'infrarosso e dei sensori di plasma hanno rivelato come l'interazione magnetosferica tra Giove e i suoi satelliti generi imponenti correnti di particelle cariche. Tali dinamiche hanno ridefinito la comprensione dei campi magnetici planetari e dei processi di bilancio energetico nelle regioni più estreme del nostro sistema planetario. L'estensione delle attività scientifiche ha permesso inoltre di osservare direttamente eventi astronomici irripetibili. Durante il viaggio di trasferimento, la sonda ha realizzato il primo sorvolo ravvicinato della storia a un asteroide, scoprendo che Ida possedeva un piccolo satellite naturale. Inoltre, la posizione privilegiata di Galileo nello spazio ha consentito di fotografare l'impatto dei frammenti della cometa Shoemaker-Levy con l'atmosfera di Giove, offrendo immagini uniche dell'energia liberata nelle collisioni cosmiche. Le metodologie di rilevamento magnetico e le scoperte sugli oceani sotterranei hanno gettato le basi per la pianificazione di tutte le successive missioni esplorative verso i pianeti esterni, dimostrando che la presenza di acqua liquida nel cosmo non è una prerogativa esclusiva della Terra.
