Cassini completa il suo ultimo sorvolo di Dione

È un panorama ghiacciato e butterato di crateri quello che si è presentato alle fotocamere della sonda Cassini lo scorso 17 agosto, quando il veicolo spaziale della NASA ha ha ripreso per l’ultima volta Dione, una delle lune di Saturno, prima del termine della sua missione previsto per il 2017.

Grazie alla quota relativamente bassa del sorvolo, pari a 474 Km (paragonabili alla distanza dal suolo terrestre della ISS), le immagini di Dione recentemente ricevute dal Jet Propulsion Laboratory della NASA sono le migliori mai realizzate di questo corpo celeste. Non si è trattato, comunque, di un vero “record”: il massimo avvicinamento dell’esploratore robotico alla luna saturniana risale infatti al dicembre del 2011, quando arrivò a soli 100 km dalla superficie.

“È commovente guardare queste immagini della superficie e della fase di Dione sapendo che saranno le ultime che vedremo per un periodo molto, molto lungo.” ha dichiarato Carolyn Porco, leader del team di raccolta immagini della missione Cassini presso lo Space Science Institute di Boulder, Colorado, Stati Uniti. “Cassini ci ha inviato, puntualissima e ancora una volta, una ricca raccolta di immagini. Quanto siamo stati fortunati!”

L’intera collezione di immagini è reperibile al sito: http://photojournal.jpl.nasa.gov/keywords/flyby
Sono anche disponibili anche le immagini raw al sito: http://saturn.jpl.nasa.gov/mission/flybys/dione20150817/

L’obiettivo primario della manovra non era peraltro la raccolta delle spettacolari immagini, bensì lo studio delle caratteristiche gravitazionali di Dione. La realizzazione degli scatti è stata quindi al contempo complicata e fortunata, in quanto l’assetto di Cassini non è stato calcolato appositamente per favorire il miglior puntamento della fotocamera.

“Abbiamo avuto giusto il tempo di scattare alcune immagini al volo, con cui abbiamo dato uno sguardo ad alta definizione alla superifcie (di Dione ndr)” ha dichiarato Tilmann Denk, uno scienziato del programma Cassini di stanza alla Freie University di Berlino. “Abbiamo fatto buon uso della luce solare riflessa dagli anelli di Saturno come fonte di luce aggiuntiva, che ha consentito di rivelare alcuni dettagli nelle zone in ombra di alcune fotografie.”

Gli scienziati del team di Cassini studieranno i dati raccolti dagli strumenti MAG (Dual Technique Magnetometer) e CAPS (Cassini Plasma Spectrometer) sul campo gravitazionale e sulla magnetosfera di Dione nel corso dei prossimi mesi, alla ricerca di indizi su come i processi interni del satellite plasmino la superficie.

Dione visto da Cassini sullo sfondo di Saturno. Immagine ripresa il 17 agosto 2015 – Credits: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

I prossimi flyby

A Cassini-Huygens rimangono solo alcuni ulteriori flyby prima della conclusione della sua vita utile: la sonda compirà tre approcci con l’attivissima luna Encelado, fissati per i prossimi 14 e 28 ottobre e per il 19 dicembre. In particolare l’incontro del 28 ottobre porterà l’esploratore robotico a soli 30 Km di quota, una manovra rischiosa appositamente programmata per permettere agli strumenti di bordo di raccogliere preziosissimi dati sui pennacchi di materiale espulso dai geyser in superficie, che promettono di rivelare nuovi dettagli sulla composizione interna del satellite. Il sorvolo di dicembre sarà anche l’ultimo tra Cassini ed Encelado.

Nel corso del 2016 e 2017 sono stai pianificati altri flyby delle lune di Saturno, anche se a distanze maggiori ma comunque non superiori a 50.000 Km. Vi saranno anche sorvoli di alcune lune minori come Dafne, Telesto, Epimeteo ed Egeone, che restituiranno le migliori immagini disponibili di questi piccoli corpi celesti.

Nel corso del “Gran Finale”, come è stato battezzato l’ultimo anno di operazioni per Cassini-Huygens, la sonda si tufferà ripetutamente tra gli anelli di Saturno. Inutile dire che anche in questo caso ci si aspetta l’arrivo di riprese dalla bellezza straordinaria.

Le orbite pianificate per la fase finale della missione Cassini-Huygens – (C) NASA-JPL

La partecipazione italiana

La missione Cassini-Huygens, lanciata nel 1997, è frutto della collaborazione di tre agenzie spaziali: la NASA, l’ESA, e l’Agenzia Spaziale Italiana, che a suo tempo contribuì al costo totale di 2.6 miliardi di dollari con una quota di 160 milioni.

Sulla base di un accordo di cooperazione tra NASA e ASI, la nostra agenzia spaziale ha sviluppato per Cassini l’antenna ad alto guadagno, che incorpora anche l’antenna a basso guadagno, per assicurare le comunicazioni con la Terra per l’intera durata della missione; lo spettrometro VIMS, il Radio-Science Subsystem (RSIS) ed il radar, che fa uso dell’antenna ad alto guadagno. Infine ASI ha sviluppato lo strumento HASI, che ha misurato le caratteristiche fisiche dell’atmosfera e della superficie di Titano.

Un po’ di storia

Cassini-Huygens è una delle più ambiziose missioni di esplorazione planetaria lanciate ad oggi. Dotata di un ricco corredo di strumenti scientifici, è in grado di esaminare e fotografare Saturno ed il suo vasto sistema di lune in un ampio spettro di condizioni atmosferiche e di spettro luminoso.

Al momento del lancio, avvenuto il 15 ottobre 1997, la sonda era composta da due parti principali: un orbiter, Cassini, ed un lander, Huygens. Mentre il primo era destinato ad un complesso balletto orbitale tra Saturno ed i suoi satelliti, il secondo era progettato per penetrare nella densa atmosfera di Titano, la più grande delle lune del “signore degli anelli” del Sistema Solare.

Il 1 luglio 2004, dopo un viaggio durato sette anni e 3,5 miliardi di chilometri, e grazie alla spinta gravitazionale di Venere, Terra e Giove, Cassini-Huygens accese il suo motore principale per rallentare e lasciarsi catturare dalla poderosa attrazione gravitazionale del gigante gassoso. Ebbe così inizio la missione esplorativa primaria, della durata di quattro anni, nel corso dei quali la sonda raccolse un’enorme mole di dati su Saturno e le sue misteriose lune, così come sul complesso ambiente magnetico che li caratterizza.

Nel dicembre del 2004 Cassini rilasciò Huygens, una sonda a forma di cono costruita e fornita dall’ESA, che aveva il compito di squarciare il velo di mistero che fin dalla sua scoperta aveva avvolto Titano. Il piccolo esploratore robotico europeo ebbe pieno successo: per la prima volta l’umanità ebbe modo di guardare sotto la spessa coltre di nubi di metano del principale satellite di Saturno, trovandosi di fronte il panorama stranamente familiare di un sistema di fiumi, e laghi, montagne e avvallamenti dove il protagonista, invece dell’acqua, era il metano liquido. Grazie ad un microfono presente su Huygens, fu addirittura possibile ascoltare il soffio del vento di un corpo celeste alieno, come mai era stato possibile in precedenza. Una volta toccato il suolo Huygens inviò una preziosa serie di dati sulla composizione chimica del terreno, coronando la spedizione come un enorme successo prima che le batterie di bordo si esaurissero.

Alla conclusione del primo quadriennio di attività la missione Cassini è stata estesa una prima volta, entrando nella cosiddetta “Cassini Equinox Mission” nel settembre 2010.

In questo momento la sonda, ancora perfettamente funzionante, prosegue con il suo lavoro di scoperta grazie ad una seconda estensione della missione, chiamata “Cassini Solstice Mission”. Questo nuovo prolungamento, che si concluderà  nel settembre 2017, prende il suo nome dal solstizio di Saturno che avverrà nel maggio del 2017. Il solstizio è il momento nel quale inizia la primavera nell’emisfero nord, e l’inverno nell’emisfero sud. Dal momento che Cassini arrivò a Saturno appena dopo il solstizio d’inverno, grazie alla seconda estensione della missione potrà seguire l’evoluzione di un intero ciclo stagionale.

Quanto costa la missione Cassini-Huygens?

Il costo totale di Cassini-Hyuygens è di circa 3.26 miliardi di dollari, che comprendono 1,4 miliardi per lo sviluppo del progetto pre-lancio, 704 milioni di dollari per le operazioni, 54 milioni di dollari per l’uso delle antenne riceventi a Terra, e 422 milioni di dollari per il veicolo di lancio.

Gli Stati Uniti hanno contribuito con una quota di 2,6 miliardi di dollari, l’ESA con 500 milioni e l’ASI, come abbiamo accennato, con 160 milioni. È possibile approfondire il quadro economico leggendo il press kit rilasciato per il Millennium Jupiter Flyby, l’incontro delle sonde Galileo e Cassini con Giove avvenuto nell’ottobre 2000.

Fonti ed approfondimenti:

• http://www.lpi.usra.edu/opag/march_08_meeting/presentations/spilker.pdf
• http://saturn.jpl.nasa.gov/mission/introduction/
• https://en.wikipedia.org/wiki/Cassini%E2%80%93Huygens_timeline
• http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-213
• http://www.planetary.org/multimedia/space-images/charts/cassinis-f-ring-and-proximal-orbits.html
• http://lasp.colorado.edu/~horanyi/graduate_seminar/Magnetometer.pdf
• http://www.asi.it/en/activity/solar-system-exploration/cassini-huygens
• http://www.jpl.nasa.gov/news/presskits.php