Cassini-Huygens: differenze tra le versioni

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'''Cassini–Huygens''' è stata una missione [[robotica]] interplanetaria congiunta [[NASA]]/[[Agenzia Spaziale Europea|ESA]]/[[Agenzia Spaziale Italiana|ASI]], lanciata il 15 ottobre [[1997]] con il compito di studiare il sistema di [[Saturno (astronomia)|Saturno]], comprese le sue [[satellite naturale|lune]] e i suoi [[anello planetario|anelli]]. La [[sonda spaziale|sonda]] si componeva di due elementi: l<nowiki>'</nowiki>''[[orbiter]]'' '''Cassini''' della NASA e il ''[[lander]]'' '''Huygens''' dell'ESA. La sonda ha concluso la sua missione con il suo "gran finale" il 15 settembre 2017 dopo che, come programmato, è stata fatta rientrare nell'atmosfera di Saturno e così disintegrata. La sonda è andata distrutta circa alle 10:31 UTC e l'ultimo segnale è stato ricevuto alle 11:55 UTC.<ref>{{Cita news|lingua=en|url=https://saturn.jpl.nasa.gov/mission/saturn-tour/where-is-cassini-now/|titolo=Cassini: Mission to Saturn: Where is Cassini Now?|pubblicazione=Cassini: The Grand Finale|accesso=2017-09-15}}</ref>
'''Cassini–Huygens''' è stata una missione [[robotica]] interplanetaria congiunta [[NASA]]/[[Agenzia Spaziale Europea|ESA]]/[[Agenzia Spaziale Italiana|ASI]], lanciata il 15 ottobre [[1997]] con il compito di studiare il sistema di [[Saturno (astronomia)|Saturno]], comprese le sue [[satellite naturale|lune]] e i suoi [[anello planetario|anelli]]. La [[sonda spaziale|sonda]] si componeva di due elementi: l<nowiki>'</nowiki>''[[orbiter]]'' '''Cassini''' della NASA e il ''[[lander]]'' '''Huygens''' dell'ESA. Prima di raggiungere Saturno, la sonda ha effettuato [[flyby]] di [[Venere (astronomia)|Venere]] (ad aprile 1998 e a luglio 1999), della [[Terra]] (agosto 1999), dell'[[asteroide]] [[2685 Masursky]] e di [[Giove (astronomia)|Giove]] (dicembre 2000), mentre l'inserimento nell'orbita di Saturno è avvenuto il 1 luglio 2004<ref name="NYT-20151218-jc">{{cita web |cognome= Corum |nome= Jonathan |titolo= Mapping Saturn's Moons |url= https://www.nytimes.com/interactive/2015/12/18/science/space/nasa-cassini-maps-saturns-moons.html |data= 18/12/2015 |editore= The New York Times }}</ref>. La missione è terminata il 15 settembre 2017 quando la sonda è stata inviata nell'atmosfera superiore di Saturno ed è stata distrutta<ref>{{Cita web |url= https://www.nasa.gov/feature/jpl/saturn-plunge-nears-for-cassini-spacecraft |titolo= Saturn Plunge Nears for Cassini Spacecraft |data= 29/08/2017 |sito=NASA |lingua= en |dataaccesso= 30/08/2017}}</ref><ref name="NYT-20170908">{{cita web |cognome= Overbye |nome= Dennis |titolo= Cassini Flies Toward a Fiery Death on Saturn |url= https://www.nytimes.com/2017/09/08/science/cassini-saturn-nasa.html |data= 08/09/2017 |editore= The New York Times |dataaccesso= 10/09/2017}}</ref> per evitare ogni rischio di contaminazione delle lune di Saturno da parte di [[microrganismi]] terrestri eventualmente presenti sulla sonda<ref name="bizinside20170405">{{cita web |url= http://www.businessinsider.com/cassini-death-grand-finale-reason-2017-4/ |titolo= NASA will destroy a $3.26 billion Saturn probe this summer to protect an alien water world |editore= Business Insider |nome= Dave |cognome= Mosher |data= 05/04/2017 |dataaccesso= 02/05/2017}}</ref><ref name="divein">{{cita web |url= https://www.nytimes.com/2017/05/03/science/nasa-cassini-sound-recording-saturn.html |titolo= The 'Sounds' of Space as NASA's Cassini Dives by Saturn |editore= The New York Times |nome= Kenneth |cognome= Chang |data= 03/05/2017 |dataaccesso= 03/05/2017}}</ref>.


Cassini è stata la prima sonda ad essere entrata nell'orbita di Saturno, il 1º luglio [[2004]] (ore 04:12 [[Greenwich Mean Time|GMT]]), e solo la quarta ad averlo visitato (prima della Cassini erano già passate la [[Pioneer 11]] e le [[Voyager 1]] e [[Voyager 2|2]]). Il 25 dicembre [[2004]] la sonda Huygens si è separata dalla nave madre e si è diretta verso la principale luna di Saturno, [[Titano (astronomia)|Titano]]. Il 14 gennaio [[2005]] Huygens è scesa nell'atmosfera del satellite e durante la corsa ha raccolto dati sull'atmosfera, immagini della superficie, rumori dall'ambiente circostante. Ha toccato il suolo dopo una discesa di 2 [[ora|h]] e 30 [[minuto|m]] ed ha poi continuato a trasmettere il suo segnale per altri 90 minuti.
Cassini è stata la prima sonda ad essere entrata nell'orbita di Saturno e solo la quarta ad averlo visitato (prima della Cassini erano già passate la [[Pioneer 11]] e le [[Voyager 1]] e [[Voyager 2|2]]). Il lander ''[[Huygens (sonda spaziale)|Huygens]]'' ha viaggiato assieme alla sonda ''Cassini'' fino al 25 dicembre 2004, quando si è separato da quest'ultima per atterrare su [[Titano]] il 14 gennaio 2005. Sulla superficie, il modulo ha trasmesso dati per 90 minuti.

Al termine della missione, la sonda ''Cassini'' ha compiuto una serie di passaggi spettacolari e rischiosi tra Saturno e i suoi anelli interni, per ottenere ulteriori dati scientifici prima del termine della missione<ref name="NASA-20170915">{{cita web |cognome1= Brown |nome1= Dwayne |cognome2= Cantillo |nome2= Laurie |cognome3= Dyches |nome3= Preston |titolo= NASA's Cassini Spacecraft Ends Its Historic Exploration of Saturn |url= https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6948 |data=15/09/2017 |editore= NASA }}
</ref>. Quest'ultima fase della missione è stata chiamata ''Grand Finale''.

La missione ha avuto un successo ben oltre le aspettative, rivoluzionando le conoscenze del sistema di Saturno<ref>{{Cita web | url= https://www.jpl.nasa.gov/video/details.php?id=1468 | titolo= Cassini's First Dive Between Saturn and its Rings |data=27/04/2017|sito=JPL NASA}}</ref>, tra cui i suoi satelliti e gli anelli.

Originariamente pianificata come una missione di quattro anni, dal giugno 2004 a maggio 2008, essa è stata estesa una prima volta fino a settembre 2010 (''Cassini Equinox Mission'') e successivamente di altri sette anni (''Cassini Solstice Mission'').


L<nowiki>'</nowiki>''orbiter'' Cassini prende il nome dall'[[astronomia|astronomo]] italiano [[Giovanni Cassini|Giovanni Domenico Cassini]] che, verso la fine del [[Seicento]], ebbe un ruolo di primaria importanza nello studio di Saturno e dei suoi anelli. Il ''lander'' Huygens prende il nome dall'astronomo olandese del XVII secolo [[Christiaan Huygens]] che, utilizzando il proprio telescopio, scoprì Titano.
L<nowiki>'</nowiki>''orbiter'' Cassini prende il nome dall'[[astronomia|astronomo]] italiano [[Giovanni Cassini|Giovanni Domenico Cassini]] che, verso la fine del [[Seicento]], ebbe un ruolo di primaria importanza nello studio di Saturno e dei suoi anelli. Il ''lander'' Huygens prende il nome dall'astronomo olandese del XVII secolo [[Christiaan Huygens]] che, utilizzando il proprio telescopio, scoprì Titano.


== Sviluppo ==
== Cronologia del programma ==
La missione è stata ideata nel 1982, quando la [[European Science Foundation]] e la [[National Academy of Sciences]] formarono un gruppo di lavoro per studiare future missioni spaziali in cooperazione. Due scienziati europei suggerirono una missione congiunta comprendente un [[orbiter]] di Saturno e un [[lander]] di Titano. Dal 1984 al 1985 la missione venne esaminata dalla [[NASA]] e dall'[[Agenzia Spaziale Europea|ESA]].
[[File:Cassini am Saturn.jpg|miniatura|Cassini a Saturno]]

* [[1982]] La Fondazione Europea delle Scienze e l'Accademia Americana delle Scienze identificano l'idea di un orbiter di Saturno dotato di una sonda verso [[Titano (astronomia)|Titano]] come possibile cooperazione [[Stati Uniti d'America|USA]]-[[Europa]] con valenze scientifiche, tecnologiche, industriali.
Nel 1988 l'ESA selezionò la missione congiunta ''Cassini-Huygens'' come missione primaria e l'anno successivo vennero approvati i finanziamenti alla [[NASA]]. Questa collaborazione non solo migliorò i rapporti tra le due agenzie, ma aiutò la missione a sopravvivere ai tagli di bilancio del [[congresso degli Stati Uniti]]<ref>{{cita web|url=https://www.latimes.com/science/la-sci-cassini-oral-history-20170912-htmlstory.html|titolo=‘OK. Let'’'s do it!’ An oral history of how NASA’s Cassini mission to Saturn came to be|editore=Los Angeles Times|data=12/09/2017|autore=Deborah Netburn}}</ref>.
* [[1983]] Raccomandazione della missione da parte del comitato USA per lo spazio alla [[NASA]].

* 1983-[[1984]] Valutazione congiunta [[NASA]]/[[Agenzia Spaziale Europea|ESA]].
Inizialmente, la ''Cassini'' era stata progettata come parte di una coppia di sonde gemelle appartenenti ad una classe di sonde pensate per le missioni del sistema solare esterno, chiamata [[Mariner Mark II]]. La sonda gemella avrebbe dovuto essere impiegata nella missione ''[[Comet Rendezvous Asteroid Flyby]]'', ma i tagli al budget costrinsero la NASA ad cancellare quest'ultima missione e la classe di sonde ''Mariner Mark II''.
* [[1985]]-[[1988]] Studi NASA per la piattaforma ed ESA per la sonda.

* [[1989]] Approvazione della missione da parte del Congresso degli Stati Uniti ed inizio del processo di selezione del carico utile scientifico.
=== Obiettivi ===
* [[1990]]-[[1997]] Sviluppo di Cassini e Huygens.
Gli obiettivi della missione erano<ref>{{cita web |url=http://sci.esa.int/cassini-huygens/2085-objectives/ |titolo=Cassini-Huygens mission objectives |data=27/03/2012 }}</ref>:
* Determinare la struttura tridimensionale e il comportamento dinamico degli [[anelli di Saturno]]
* Determinare la composizione delle superfici dei [[Satelliti naturali di Saturno|satelliti di Saturno]] e la storia geologica
* Determinare la natura e l'origine del materiale di colore scuro visibile su [[Giapeto (astronomia)|Giapeto]]
* Misurare la struttura tridimensionale e il comportamento dinamico della [[Magnetosfera di Saturno|magnetosfera]]
* Studiare il comportamento dinamico dell'[[Atmosfera di Saturno|atmosfera]]
* Studiare l'andamento nel tempo delle nubi e delle foschie nell'atmosfera di [[Titano (astronomia)|Titano]]
* Caratterizzare la superficie di [[Titano (astronomia)|Titano]]


== Caratteristiche tecniche ==
== Piano di volo e cronologia missione ==
[[File:Cassini-Huygens launch.jpg|miniatura|upright=0.9|La partenza del vettore Titan 4B, dal Complesso di Lancio 40, di Cape Canaveral]]
[[File:Cassini interplanet trajectory.svg|miniatura|upright=0.9|Traiettoria interplanetaria della sonda Cassini]]
* '''15 ottobre [[1997]]''': il vettore di lancio [[Stati Uniti d'America|statunitense]] ''Titan IVB/Centaur'' parte per lo spazio dal complesso di lancio 40 del [[John F. Kennedy Space Center]] ([[Florida]]) con a bordo la sonda Cassini-Huygens. Il vettore è composto da un [[razzo]] [[Titan (famiglia di razzi)|Titan IV]] a due stadi e da uno stadio superiore chiamato Centaur, che alloggia al suo interno il carico utile. Il sistema di volo completo della sonda Cassini è dunque composto da un veicolo di lancio e dalla navicella contenente la sonda.
* '''25 aprile [[1998]]''': primo [[sorvolo ravvicinato]] di [[Venere (astronomia)|Venere]]. L'antenna viene sfruttata per proteggere il satellite dalla radiazione termica.
* '''dicembre 1998''': manovre correttive nello spazio profondo.
* '''24 giugno [[1999]]''': secondo sorvolo ravvicinato di Venere.
* '''17 agosto 1999''': sorvolo ravvicinato della [[Terra]].
* '''dicembre 1999-aprile [[2000]]''': attraversamento della fascia degli asteroidi, flyby dell'asteroide [[2685 Masursky]]
* '''29 dicembre 2000''': sorvolo ravvicinato [[Giove (astronomia)|Giove]]. Grazie alle prestazioni della modalità radiometrica del radar, avviene per la prima volta la misura in [[banda Ku]] della [[radiazione di sincrotrone]] attorno al pianeta.
* '''[[2002]]''': verifica della teoria della relatività generale con un'accuratezza 50 volte migliore di ogni precedente risultato.
* '''7 aprile 2004''': osservazione dell'unione di due tempeste saturniane. È la seconda volta in assoluto che questo fenomeno viene documentato.
* '''31 maggio 2004''': scoperta di due nuove lune di Saturno, [[Metone (astronomia)|Metone]] e [[Pallene (astronomia)|Pallene]].
* '''11 giugno [[2004]]''': passaggio ravvicinato a [[Febe (astronomia)|Febe]], satellite di [[Saturno (astronomia)|Saturno]]. Prima attivazione del radar in modalità scatterometrica.
* '''1º luglio 2004, ore 21:12 UTC''': La sonda effettua con successo la manovra di inserimento nell'orbita di Saturno, dopo un viaggio di 3 miliardi e mezzo di chilometri durato sette anni. Si trova a circa 24000&nbsp;km dalla superficie del pianeta, pari a circa un sesto del suo diametro. Ancora una volta l'antenna viene sfruttata a protezione del satellite da eventuali urti da materiale negli spazi tra gli anelli.
* '''24 ottobre 2004''': primo passaggio ravvicinato su [[Titano (astronomia)|Titano]], la maggiore luna del pianeta. Prima immagine radar della superficie della luna: sono state osservate quelle che sembrerebbero nubi di [[metano]], e un gigantesco cratere da impatto. La navetta compie da questo momento quaranta orbite intorno al satellite fino al [[2008]], passando ad ottobre 2004 a soli 1200&nbsp;km di quota.
* '''23 dicembre 2004''': dopo sette anni attraverso il [[sistema solare]] a bordo dell'orbiter Cassini, la sonda Huygens si separa dalla nave madre per affrontare altri venti giorni di viaggio e 4 milioni di chilometri verso Titano.
* '''30 dicembre 2004''': osservazione e scoperta di una cresta equatoriale sul satellite Giapeto larga 20 km e alta 13.
* '''14 gennaio 2005''': la sonda Huygens inizia la discesa nell'atmosfera del satellite e durante la corsa scatta circa 350 fotografie (solo metà di quelle previste in quanto, per un guasto, uno dei due canali di comunicazione tra la sonda e Cassini non si è aperto). In base alle immagini inviate a Terra, l'ESA ha confermato la presenza di fiumi con relativi affluenti in cui scorrerebbero fluidi di [[idrocarburo|idrocarburi]]. Questi fiumi si divincolerebbero tra formazioni rocciose simili alle montagne terrestri e sfocerebbero in un mare o lago.
* '''14 gennaio 2005, ore 13:34 CET''': la Huygens atterra e scatta nuove fotografie direttamente dalla superficie del satellite. Il panorama è molto simile a quello visto in precedenza su [[Marte (astronomia)|Marte]], una vasta pianura cosparsa di sassi, probabilmente composti di ghiaccio. Cassini prosegue nella sua orbita per effettuare voli ravvicinati degli altri corpi del sistema saturniano, ed esplorare le regioni polari ed equatoriali del gigante gassoso.
* '''15 febbraio 2005''': [[sorvolo ravvicinato]] di [[Titano (astronomia)|Titano]] e scansione di nuove regioni. Ripreso un grande cratere da impatto con un diametro stimato in 440&nbsp;km.<ref>{{Cita web| titolo=PIA07365: Circus Maximus| url=http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA07365| accesso=14 ottobre 2006}}</ref>
* '''16 febbraio 2005''': rilevazioni trovano una perturbazione nel campo magnetico di Saturno date da una grande nube neutra nelle prossime vicinanze della luna Encelado.
* '''17 febbraio 2005''': primo sorvolo ravvicinato di [[Encelado (astronomia)|Encelado]] ad una distanza di 1180&nbsp;km e prime immagini inviate a terra
* '''9 marzo 2005''': secondo sorvolo ravvicinato di Encelado, con passaggio ad una distanza minima di 500&nbsp;km
* '''17 marzo 2005''': scoperta un'atmosfera su Encelado
* '''31 marzo 2005''': quarto sorvolo ravvicinato di Titano ad una distanza minima di 2400&nbsp;km.
* '''16 aprile 2005''': quinto sorvolo ravvicinato di Titano ad una distanza minima di 1025&nbsp;km, il più vicino fino a quel momento. Raccolta di dati sulla sua atmosfera superiore, con scoperta di un'ampia gamma di [[molecole]] complesse a base di carbonio.
* '''3 maggio 2005''': inizio degli esperimenti sugli occultamenti radio degli anelli di Saturno per determinarne la distribuzione delle particelle
* '''10 maggio 2005''': inizio di un periodo dedicato all'osservazione del sistema di anelli di Saturno, fino a settembre. Gli scienziati annunciano la scoperta di una nuova luna all'interno dell'[[Anello A]], chiamata temporaneamente ''S/2005 S 1'' e in seguito [[Dafni (astronomia)|Dafni]].
* '''13 luglio 2005''': sorvolo ravvicinato di Encelado ad una distanza di 175&nbsp;km. Pubblicate le prime immagini, rilevazione al polo sud del satellite tracce di una tettonica unica e soprattutto temperature molto più calde di quanto ipotizzato.
* '''22 agosto 2005''': sorvolo ravvicinato di Titano con una distanza minima di 3669 km.<ref>{{Cita news|lingua=en|url=http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Cassini-Huygens/Titan_s_surface_seen_from_fly-by_on_22_August_2005|titolo=Titan's surface seen from fly-by on 22 August 2005|pubblicazione=European Space Agency|data=31 agosto 2005|accesso=2017-09-15}}</ref>
* '''7 settembre 2005''': sorvolo ravvicinato di Titano ad una distanza di 1075&nbsp;km, i dati raccolti sono andati parzialmente perduti a causa di un problema software.
* '''24 settembre 2005''': sorvolo ravvicinato di [[Teti (astronomia)|Teti]] ad una distanza di 1500&nbsp;km.
* '''26 settembre [[2005]]''': sorvolo ravvicinato di [[Iperione (astronomia)|Iperione]] ad una distanza di 1010&nbsp;km, l'unica visita a questa luna durante la missione primaria.
* '''11 ottobre 2005''': sorvolo ravvicinato di [[Dione (astronomia)|Dione]] ad una distanza di 500&nbsp;km.
* '''28 ottobre 2005''': [[sorvolo ravvicinato]] di Titano ad una distanza di 1400&nbsp;km.
* '''26 novembre 2005''': sorvolo ravvicinato di [[Rea (astronomia)|Rea]] ad una distanza di 500&nbsp;km
* '''26 dicembre 2005''': sorvolo ravvicinato di Titano ad una distanza di 10410&nbsp;km<ref>{{cita web |url=https://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20051226/index.cfm |titolo=Copia archiviata |accesso=8 luglio 2011 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110709053518/http://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20051226/index.cfm |dataarchivio=9 luglio 2011 }}.</ref>.
* '''15 gennaio [[2006]]''': sorvolo ravvicinato di Titano ad una distanza di 2040&nbsp;km<ref>{{cita web |url=https://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060115/index.cfm |titolo=Copia archiviata |accesso=8 luglio 2011 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110709053524/http://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060115/index.cfm |dataarchivio=9 luglio 2011 }}.</ref>.
* '''27 febbraio 2006''': sorvolo ravvicinato di Titano ad una distanza di 4390&nbsp;km<ref>{{cita web |url=https://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060227/index.cfm |titolo=Copia archiviata |accesso=8 luglio 2011 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110709054055/http://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060227/index.cfm |dataarchivio=9 luglio 2011 }}.</ref>.
* '''8 marzo 2006''': dai dati raccolti in precedenza dalla Cassini, si arriva alla scoperta acqua liquida su Encelado.
* '''18 marzo 2006''': sorvolo ravvicinato di Titano ad una distanza di 1950&nbsp;km<ref>{{cita web |url=https://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060318/index.cfm |titolo=Copia archiviata |accesso=8 luglio 2011 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110709054121/http://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060318/index.cfm |dataarchivio=9 luglio 2011 }}.</ref>.
* '''20 maggio 2006''': sorvolo ravvicinato di Titano ad una distanza di 1880&nbsp;km<ref>{{cita web |url=https://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060520/index.cfm |titolo=Copia archiviata |accesso=8 luglio 2011 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110709054150/http://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060520/index.cfm |dataarchivio=9 luglio 2011 }}.</ref>.
* '''2 luglio 2006''': sorvolo ravvicinato di Titano ad una distanza di 1910&nbsp;km<ref>{{cita web |url=https://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060702/index.cfm |titolo=Copia archiviata |accesso=8 luglio 2011 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110709054155/http://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060702/index.cfm |dataarchivio=9 luglio 2011 }}.</ref>.
* '''21 luglio [[2006]]''': [[NASA]] conferma la presenza di laghi di idrocarburi nella regione artica di Titano.
* '''23 settembre 2006''': sorvolo ravvicinato di Titano ad una distanza di 960&nbsp;km<ref>{{cita web |url=https://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060923/index.cfm |titolo=Copia archiviata |accesso=8 luglio 2011 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110720010622/http://saturn.jpl.nasa.gov/news/events/titan20060923/index.cfm |dataarchivio=20 luglio 2011 }}.</ref>.
* '''10 settembre [[2007]]''': sorvolo ravvicinato di [[Giapeto (astronomia)|Giapeto]] ad una distanza di 1600&nbsp;km.
* '''12 marzo [[2008]]''': sorvolo ravvicinato di Encelado ad una distanza di 52&nbsp;km. Durante la manovra la sonda ha attraversato il materiale eiettato dai [[geyser]] della luna rilevando che sia composto da acqua e composti organici. Inoltre è stata rilevata la temperatura superficiale delle bocche: superiore di 93&nbsp;°C alle regioni circostanti<ref>{{Cita web| url=http://www.esa.int/esaSC/SEMHFYQ03EF_index_0.html| titolo=Cassini 'tastes' organic brew at Saturn's geyser moon| accesso=7 maggio 2013}}</ref>.
* '''31 maggio 2008''': fine prevista della missione nominale.
* '''8 ottobre 2008''': passaggio più vicino dalla superficie di Encelado, a soli 25 km di altitudine, nella regione dei pennacchi del satellite.
* '''[[2009]]''': ulteriore finanziamento ed estensione della missione, ribattezzata ''Cassini Equinox''.
* '''2010''': Bob Mitchell, ''Cassini Program Manager'' al [[Jet Propulsion Laboratory|JPL]], dichiara che la sonda è ancora perfettamente funzionante e che si stimano almeno altri sette anni di operatività.
* '''2 febbraio [[2010]]''': la missione viene ribattezzata ''Cassini Solstice'' ed estesa di altri sette anni. La ''Cassini Soltice'' inizia ufficialmente il '''26 settembre''' dello stesso anno.
* '''28 novembre 2010''': Cassini rileva una tenue esosfera sulla luna [[Rea (astronomia)|Rea]], composta in gran parte di ossigeno e anidride carbonica.
* '''4 dicembre 2010''': documentazione fotografica durante la primavera saturniana di una delle più grandi tempeste mai registrate sul pianeta
* '''21 giugno 2011''': analisi del materiale espulso dai pennacchi di Encelado porta ad una prova di una possibile riserva di acqua salata sotto la crosta di ghiaccio del satellite.
* '''1º marzo 2012''': rilevamento di una tenue atmosfera su [[Dione (astronomia)|Dione]], composta di ioni di ossigeno. L'atmosfera è però estremamente rarefatta: solo uno ione ogni 11 centimetri cubi.
* '''27 marzo 2012''': vengono effettuate misurazioni simultanee dell'aurora sul lato notturno di Saturno, del campo magnetico e delle particelle cariche presenti<ref>[https://www.ras.org.uk/news-and-press/219-news-2012/2101-cassini-makes-simultaneous-measurements-of-saturns-nightside-aurora-and-electric-current-system Cassini Ottiene Misurazioni Simultanee Dell'Aurora e delle Correnti Elettriche su Saturno].</ref>.
* '''2 ottobre [[2013]]''': annunciata la scoperta di [[propilene]] nella bassa atmosfera di [[Titano (astronomia)|Titano]].<ref>{{Cita web|url=http://ansa.it/web/notizie/specializzati/scienza/2013/10/01/Plastica-Titano_9393298.html|titolo="Plastica su Titano, luna di Saturno", Ansa.it}}</ref>
* '''3 dicembre 2013''': la Cassini scatta le miglior foto mai fatte della [[Saturno (astronomia)#Ciclone del polo sud|gigantesca tempesta esagonale]] che domina la calotta polare settentrionale di Saturno.
* '''5 marzo 2014''': centesimo sorvolo di Titano.
* '''30 maggio 2015''': ultimo sorvolo di [[Iperione (astronomia)|Iperione]].
* '''16 agosto 2015''': ultimo sorvolo di Dione.
* '''28 ottobre [[2015]]''': Sorvolo ravvicinato di Encelado ad una distanza di 48&nbsp;km. L'obiettivo è di studiare la composizione dei getti emessi dai geyser.
* '''18 dicembre 2015''': ventiduesimo ed ultimo sorvolo di Encelado.
* '''26 aprile 2016''': nuovi studi dati dalle rilevazioni della Cassini rivelano che Titano è coperto di mari composti da metano liquido.
* '''29 novembre 2016''': inizio di ventidue orbite polari che portano la Cassini molto vicina all'Anello F.
*
* '''26 aprile [[2017]] - Gran Finale''': avvio procedura per il completamento della missione, inizio dei sorvoli (i "tuffi") tra Saturno e gli anelli più interni. Primo ''tuffo'' tra gli anelli di Saturno.<ref name=":1">{{Cita web|url=https://saturn.jpl.nasa.gov/mission/grand-finale/overview/|titolo=JPL: The Grand Finale Toolkit}}</ref><ref>{{Cita web| url=http://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/spazio_astronomia/2017/04/26/la-sonda-cassini-comincia-a-tuffarsi-negli-anelli-di-saturno_a0ceee0b-5ff4-45eb-9812-38847e68e2cc.html| titolo=La sonda Cassini si tuffa negli anelli di saturno| accesso=26 aprile 2017}}</ref>
* '''2 maggio 2017 - Gran Finale''': secondo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''9 maggio 2017 - Gran Finale''': terzo ''tuffo'' tra gli anelli.<ref>{{Cita web|url=http://www.focus.it/scienza/spazio/le-eliche-degli-anelli-di-saturno|titolo=Eliche degli anelli di Saturno}}</ref>
* '''15 maggio 2017 - Gran Finale''': quarto ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''22 maggio 2017 - Gran Finale''': quinto ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''28 maggio 2017 - Gran Finale''': sesto ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''4 giugno 2017 - Gran Finale''': settimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''10 giugno 2017 - Gran Finale''': ottavo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''16 giugno 2017 - Gran Finale''': nono ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''23 giugno 2017 - Gran Finale''': decimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''29 giugno 2017 - Gran Finale''': undicesimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''6 luglio 2017 - Gran Finale''': dodicesimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''12 luglio 2017 - Gran Finale''': tredicesimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''19 luglio 2017 - Gran Finale''': quattordicesimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''25 luglio 2017 - Gran Finale''': quindicesimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''1º agosto 2017 - Gran Finale''': sedicesimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''7 agosto 2017 - Gran Finale''': diciassettesimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''14 agosto 2017 - Gran Finale''': diciottesimo ''tuffo'' tra gli anelli. Durante le ultime cinque orbite lo spettrometro di bordo (INMS) raccoglie campioni diretti dei gas presenti nell’atmosfera di Saturno.<ref>{{Cita web|url=http://www.lescienze.it/news/2017/08/30/news/cassini_orbite_finali-3644789/|titolo=Gli ultimi giorni di Cassini intorno a Saturno|curatore=Le Scienze|data=30 agosto 2017|accesso=12 settembre 2017}}</ref>
* '''20 agosto 2017 - Gran Finale''': diciannovesimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''27 agosto 2017 - Gran Finale''': ventesimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''2 settembre 2017 - Gran Finale''': ventunesimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''9 settembre 2017 - Gran Finale''': ventiduesimo ed ultimo ''tuffo'' tra gli anelli.
* '''15 settembre 2017''': fine programmata della missione, rientro nell'atmosfera di Saturno con conseguente distruzione della sonda.<ref>{{Cita web
|url =http://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/spazio_astronomia/2017/09/15/-laddio-spettacolare-di-cassini-diretta-dalle-1200_5ee5ab33-46c1-405c-94d1-963705e43c1a.html |titolo =L’addio spettacolare di Cassini |autore = |editore = [[ANSA]] |data = 15 settembre 2017 |accesso = 15 settembre 2017 |urlarchivio = |dataarchivio = |urlmorto = }}</ref>


== La navicella ==
=== La navicella ===
[[File:Cassini assembly.jpg|miniatura|upright=1.7|Sonda Cassini]]
[[File:Cassini assembly.jpg|miniatura|upright=1.7|Sonda Cassini]]
Sviluppata dalla [[NASA]] in collaborazione con l'[[Agenzia Spaziale Europea|ESA]] (l'Agenzia spaziale europea) e con l'[[Agenzia Spaziale Italiana|ASI]] (l'Agenzia spaziale italiana), la ''sonda Cassini'' è un prodigio della tecnologia spaziale del XX secolo, costituita da due componenti distinte: un ''[[orbiter]]'' e una sonda secondaria ([[Sonda Huygens|Huygens]]).
Sviluppata dalla [[NASA]] in collaborazione con l'[[Agenzia Spaziale Europea|ESA]] (l'Agenzia spaziale europea) e con l'[[Agenzia Spaziale Italiana|ASI]] (l'Agenzia spaziale italiana), la ''sonda Cassini'' è un prodigio della tecnologia spaziale del XX secolo, costituita da due componenti distinte: un ''[[orbiter]]'' e una sonda secondaria ([[Sonda Huygens|Huygens]]).
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Cassini comunica con la Terra principalmente tramite una grande [[antenna parabolica]], costruita per conto dell'[[Agenzia Spaziale Italiana]] dall'azienda italiana [[Alenia Spazio]]; con un diametro di quattro metri e assistita da un complesso sistema elettronico di bordo, essa gestisce quattro [[banda di frequenza|bande di frequenze]]: [[Banda X|X]], [[Ka (banda di frequenza)|Ka]], [[S (banda di frequenza)|S]], [[Banda Ku|Ku]].
Cassini comunica con la Terra principalmente tramite una grande [[antenna parabolica]], costruita per conto dell'[[Agenzia Spaziale Italiana]] dall'azienda italiana [[Alenia Spazio]]; con un diametro di quattro metri e assistita da un complesso sistema elettronico di bordo, essa gestisce quattro [[banda di frequenza|bande di frequenze]]: [[Banda X|X]], [[Ka (banda di frequenza)|Ka]], [[S (banda di frequenza)|S]], [[Banda Ku|Ku]].



=== Huygens ===

== Strumenti ed esperimenti scientifici ==
Gli strumenti scientifici presenti sulla sonda erano<ref name="Cassini Orbiter Instruments">{{cita web |url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/ |titolo=Cassini: Mission to Saturn: Cassini Orbiter|sito=solarsystem.nasa.gov|data=25/4/2019 }}</ref>:
* Strumenti per le misurazioni nella banda dall'infrarosso all'ultravioletto
** Composite Infrared Spectrometer (CIRS)
** Imaging Science Subsystem (ISS)
** Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS)
** Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS)
* Strumenti per le misurazioni del campo magnetico, delle particelle e del plasma
** Cassini Plasma Spectrometer (CAPS)
** Cosmic Dust Analyzer (CDA)
** Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS)
** Magnetometer (MAG)
** Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI)
** Radio and Plasma Wave Science (RPWS)
* Strumenti per le misurazioni delle onde radio nella banda delle microonde
** Radar
** Radio Science (RSS)

=== Composite Infrared Spectrometer (CIRS) ===
Il ''Composite Infrared Spectrometer'' (''CIRS'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/composite-infrared-spectrometer/|titolo=Composite Infrared Spectrometer|sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> era uno spettrometro che analizzava la radiazione termica emessa, determinando la temperatura, la composizione e la struttura di un corpo celeste. Ad esempio, ha caratterizzato gli strati che compongono le atmosfere di Saturno e Titano e ha misurato le emissioni di vapore acqueo provenienti dalla regione polare di Encelado.
Le frequenze analizzate dallo strumento erano:
* Infrarosso lontano (16.67 - {{M|1000|ul=um}})
* Infrarosso medio (9.09 - {{M|16.67|ul=um}})
* Infrarosso medio (7.16 - {{M|9.09|ul=um}})

=== Imaging Science Subsystem (ISS) ===
L' ''Imaging Science Subsystem'' (''ISS'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/imaging-science-subsystem/|titolo=Imaging Science Subsystem (ISS)|sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> era composto da due camere fotografiche con un sensore di tipo [[CCD]] e risoluzione 1 Megapixel (1024 x 1024 pixel). La prima aveva un campo visivo largo e utilizzava delle lenti per focalizzare la luce sul sensore, mentre la seconda aveva un campo visivo ristretto e impiegava degli specchi. Oltre alla banda del [[luce visibile|visibile]], le camere potevano riprendere alcune frequenze della banda infrarossa e della banda ultravioletta.
* camera a campo largo: 380-{{M|1100|ul=nm}}
* camera a campo ristretto: 200-{{M|1100|ul=nm}}.

=== Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS) ===
L' ''Ultraviolet Imaging Spectrograph'' (''UVIS'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/ultraviolet-imaging-spectrograph|titolo=Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS) |sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> era uno spettrometro che analizzava la luce ultravioletta riflessa da un oggetto, come le nubi di Saturno e/o i suoi anelli, in modo da ottenere informazioni su struttura e composizione.
Progettato per misurare la luce nelle frequenze da 55.8 a {{M|190|ul=nm}}, questo strumento ha contribuito a determinare la composizione, la distribuzione delle particelle nell'aerosol atmosferico e le temperature delle atmosfere.
Lo strumento era costituito da quattro canali di rilevamento distinti: il canale relativo all'ultravioletto lontano (FUV), all'ultravioletto estremo (EUV), lo High Speed Photometer (HSP) e l'Hydrogen-Deuterium Absorption Cell (HDAC).
Il canale HSP era progettato per osservare la luce stellare che attraversava gli anelli di Saturno (occultazione stellare) per capire la struttura degli anelli<ref>{{cita pubblicazione |nome=J.E. |cognome=Colwell |titolo=Cassini UVIS Stellar Occultation Observation of Saturn's Rings|rivista=The Astronomical Journal|editore= |volume=140 |numero=6 |anno=2010 |mese=10 |pp= |id= |pmid= |url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-6256/140/6/1569/meta |lingua= |accesso= |abstract= |doi =10.1088/0004-6256/140/6/1569 }}</ref>.
I dati sull'occultazione stellare raccolti dai canali HSP e FUV hanno confermato l'esistenza di emissioni di vapore acqueo nell'emisfero inferiore di Encelado<ref>{{cita pubblicazione |autore1 = Candice J. Hansen1| autore2 = L. Esposito |autore3 = A. I. F. Stewart|autore4 = J. Colwell|autore5 = A. Hendrix|autore6 = W. Pryor|autore7 = D. Shemansky|autore8 = R. West1 |titolo=Enceladus' Water Vapor Plume|rivista=Science|editore= |volume=311 |numero=5766 |anno=2006 |mese=03 |pp=1422-1425 |id= |pmid= |url=https://science.sciencemag.org/content/311/5766/1422 |lingua= |accesso= |abstract= |doi =10.1126/science.1121254 }}</ref>.

=== Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) ===
Il ''Visible and Infrared Mapping Spectrometer'' (''VIMS'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/visible-and-infrared-mapping-spectrometer|titolo=Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) |sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> era uno strumento riprendeva immagini nella luce visibile e in infrarosso per analizzare la composizione della superficie delle luce, gli anelli e le atmosfere di Saturno e Titano. Era costituito da due camere fotografiche, una nella luce visibile e l'altra in infrarosso. Lo strumento misurava la radiazione emessa e riflessa dalle atmosfere, dagli anelli e dalle superfici nelle lunghezze d'onda comprese tra 350 e {{M|5100|ul=nm}}. Gli scienziati hanno utilizzato questo strumento anche in studi a lungo termine del movimento delle nubi e i pattern meteorologici di Saturno.

=== Cassini Plasma Spectrometer (CAPS) ===
Il ''Cassini Plasma Spectrometer'' (''CAPS'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/cassini-plasma-spectrometer/|titolo=Cassini Plasma Spectrometer (CAPS)|sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> era uno strumento per la misurazione del flusso delle particelle cariche, in funzione della direzione e dell'energia. La composizione degli ioni era anche misurata utilizzando uno [[Analizzatore a tempo di volo|spettrometro a tempo di volo]]. In particolare, si è determinato che la maggior parte degli ioni nel sistema di Saturno proviene dalla luna Encelado, che emette vapore acqueo dalla regione polare. Queste particelle sono catturate e ionizzate dal campo magnetico di Saturno, generato dalla veloce rotazione del suo nucleo, e dal vento solare.

=== Cosmic Dust Analyzer (CDA) ===
Il ''Cosmic Dust Analyzer'' (''CDA'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/cosmic-dust-analyzer|titolo=Cosmic Dust Analyzer (CDA) |sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> era uno strumento che misurava la dimensione, la composizione, la velocità e la direzione dei granelli di polvere presenti nei pressi di Saturno. <ref>{{Cita pubblicazione |doi = 10.1126/science.aac6397|pmid = 27081064|bibcode = 2016Sci...352..312A|titolo = Flux and composition of interstellar dust at Saturn from Cassini's Cosmic Dust Analyzer|anno = 2016|cognome1 = Altobelli|nome1 = N.|cognome2 = Postberg|nome2 = F.|cognome3 = Fiege|nome3 = K.|cognome4 = Trieloff|nome4 = M.|cognome5 = Kimura|nome5 = H.|cognome6 = Sterken|nome6 = V. J.|cognome7 = Hsu|nome7 = H.- W.|cognome8 = Hillier|nome8 = J.|cognome9 = Khawaja|nome9 = N.|cognome10 = Moragas-Klostermeyer|nome10 = G.|cognome11 = Blum|nome11 = J.|cognome12 = Burton|nome12 = M.|cognome13 = Srama|nome13 = R.|cognome14 = Kempf|nome14 = S.|cognome15 = Gruen|nome15 = E.|rivista = Science|volume = 352|numero = 6283|pp = 312–318|}}</ref>

=== Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) ===
Lo ''Ion and Neutral Mass Spectrometer'' (''INMS'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/ion-and-neutral-mass-spectrometer/|titolo=Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) |sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> misurava la composizione delle particelle cariche e delle particelle neutre per studiare le atmosfere di Saturno e Titano, oltre ad analizzare le lune ghiacciate e gli anelli. Era costituito da un [[analizzatore di massa a quadrupolo]]<ref>{{cita pubblicazione |titolo=The Cassini ion and neutral mass spectrometer (INMS) investigation |autore1=Waite J. H. |autore2=Lewis S. |autore3=Kasprzak W. T. |autore4=Anicich V. G. |autore5=Block B. P. |autore6=Cravens T. E. |autore7=Fletcher G. G. |autore8=Ip W. H. |autore9=Luhmann J. G. |autore10=McNutt R. L. |autore11=Niemann H. B. |autore12=Parejko J. K. |autore13=Richards J. E. |autore14=Thorpe R. L. |autore15=Walter E. M. |autore16=Yelle R. V. |rivista=Space Science Reviews |volume=114 |numero=1–4 |pp=113–231 |anno=2004 |doi=10.1007/s11214-004-1408-2 |bibcode=2004SSRv..114..113W |url=https://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/43764/1/11214_2004_Article_1408.pdf }}</ref><ref>{{cita web |url=http://inms.space.swri.edu/index.shtml |titolo=INMS team page |editore=Inms.space.swri.edu |accesso=August 20, 2011 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110818134044/http://inms.space.swri.edu/index.shtml }}</ref>.

=== Magnetometro (MAG) ===
Il ''Magnetometro'' (''MAG'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/magnetometer/|titolo=Magnetometer (MAG) |sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> era uno strumento per misurare l'intensità e la direzione della magnetosfera di saturno. In questo modo è stato possibile sviluppare un modello tridimensionale della magnetosfera di Saturno e misurare per la prima volta il campo magnetico su Titano.
Lo strumento era installato su un'asta non metallica lunga {{M|11|ul=m}} in modo da evitare l'interferenza con il campo magnetico generato dalla sonda<ref>{{cita pubblicazione |titolo=The Cassini magnetic field investigation |autore1=Dougherty M. K. |autore2=Kellock S. |autore3=Southwood D. J. |autore4=Balogh A. |autore5=Smith E. J. |autore6=Tsurutani B. T. |autore7=Gerlach B. |autore8=Glassmeier K. H. |autore9=Gleim F. |autore10=Russell C. T. |autore11=Erdos G. |autore12=Neubauer E. M. |autore13=Cowley S. W. H. |rivista=Space Science Reviews |volume=114 |numero=1–4 |pp=331–383 |anno=2004 |doi=10.1007/s11214-004-1432-2 |bibcode=2004SSRv..114..331D |url=http://lasp.colorado.edu/~horanyi/graduate_seminar/Magnetometer.pdf }}</ref>

=== Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) ===
Il ''Magnetospheric Imaging Instrument'' (''MIMI'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/magnetospheric-imaging-instrument|titolo=Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) |sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> produceva immagini e raccoglieva dati sulle particelle intrappolate nell'intenso campo magnetico di Saturno.
Lo strumento era composto da tre sensori, che assieme, rilevavano le particelle cariche (protoni, elettroni, ioni) nel plasma presente attorno a Saturno, e le particelle neutre.<ref>{{cita web |url=http://sd-www.jhuapl.edu/CASSINI/incabase.html |titolo=Mimi Inca |editore=sd-www.jhuapl.edu |dataaccesso=August 20, 2011}}</ref>
I dati hanno permesso di determinare la composizione delle particelle presenti nella magnetosfera e come quest'ultima interagiva con il [[vento solare]]<ref>{{cita pubblicazione |titolo=Magnetosphere imaging instrument (MIMI) on the Cassini mission to Saturn/Titan |autore1=Krimigis S. M. |autore2=Mitchell D. G. |autore3=Hamilton D. C. |autore4=Livi S. |autore5=Dandouras J. |autore6=Jaskulek S. |autore7=Armstrong T. P. |autore8=Boldt J. D. |autore9=Cheng A. F. |autore10=Gloeckler G. |autore11=Hayes J. R. |autore12=Hsieh K. C. |autore13=Ip W. H. |autore14=Keath E. P. |autore15=Kirsch E. |autore16=Krupp N. |autore17=Lanzerotti L. J. |autore18=Lundgren R. |autore19=Mauk B. H. |autore20=McEntire R. W. |autore21=Roelof E. C. |autore22=Schlemm C. E. |autore23=Tossman B. E. |autore24=Wilken B. |autore25=Williams D. J. |rivista=Space Science Reviews |volume=114 |numero=1–4 |pp=233–329 |anno=2004 |doi=10.1007/s11214-004-1410-8 |bibcode=2004SSRv..114..233K }}</ref>.

=== Radio and Plasma Wave Science instrument (RPWS) ===
Il ''Radio and Plasma Wave Science instrument'' (''RPWS'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/radio-and-plasma-wave-science/|titolo=Radio and Plasma Wave Science (RPWS) |sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> riceveva e misurava i segnali radio generati da Saturno, tra cui onde radio emesse dall'interazione del vento solare con Saturno e Titano. Con questo strumento è stato possibile ad esempio rilevare fulmini nell'atmosfera di Saturno, studiare le emissioni radio delle aurore, monitorare e mappare la [[ionosfera]] di Saturno.
Lo strumento utilizzava tre antenne lunghe {{M|10|ul=m}}

=== Radar ===
Il radar è stato impiegato soprattutto per studiare la superficie di Titano, nascosta dalla sua spessa atmosfera<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/radio-detection-and-ranging/|titolo=RADAR |sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref>. Lo strumento ha fornito la prima e più forte evidenza che Titano possiede liquidi sulla superficie, confermando la teoria della presenza di nubi che fanno piovere metano ed etano liquido. Le onde radio infatti sono abbastanza intense da penetrare l'atmosfera.
Lo strumento era in grado anche di effettuare misurazioni radiometriche della temperatura.

I componenti dello stumento erano:
* Synthetic Aperture Radar Imager (SAR) ({{M|13.78|ul=GHz}}, [[banda Ku]], risoluzione da 0,35 a {{M|1.7|ul=km}})
* Altimetro ({{M|13.78|ul=GHz}}, [[banda Ku]], risoluzione orizzontale 24-{{M|27|ul=km}}, verticale 90-{{M|150|ul=m}})
* Radiometro ({{M|13.78|ul=GHz}}, [[banda Ku]], risoluzione 7-{{M|310|ul=km}})

=== Radio Science Subsystem (RSS)===
Il ''Radio Science Subsystem'' (''RSS'')<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/mission/spacecraft/cassini-orbiter/radio-science-subsystem/|titolo=Radio Science Subsystem (RSS) |sito=solarsystem.nasa.gov|data=04/09/2018}}</ref> impiegava l'antenna ad alto guadagno della sonda per trasmettere onde radio verso la Terra, dove erano raccolte dalle antenne del [[Deep Space Network]]. Nel loro percorso tra la sonda e le antenne terrestri, le onde potevano interagire con le lune, gli anelli o l'atmosfera di Saturno. A Terra, studiando l'alterazione della trasmissione radio, era possibile ottenere informazioni sulla struttura atmosferica, la composizione e la struttura degli anelli, proprietà delle superfici, e altro. L'antenna ad alto guadagno trasmetteva nella [[banda X]] delle comunicazioni radio, nella [[banda S]] e nella [[banda Ka]].

== Panoramica della missione ==
[[File:Animation of Cassini trajectory.gif|thumb|right|Animazione della traiettoria della sonda dal 15 ottobre 1997 al 4 maggio 2008 <br/> {{legend2|magenta|''Cassini–Huygens''}}{{·}}{{legend2|Gold|[[Giove (astronomia)|Giove]]}}{{·}}{{legend2|lime|[[Saturno (astronomia)|Saturno]]}}{{·}}{{legend2|Royalblue|[[Terra]]}}{{·}}{{legend2|Cyan|[[Venere (astronomia)|Venere]]}}{{·}}{{legend2| OrangeRed| 2685 Masursky}}]]

=== Flyby ===
==== Flyby di Venere e Terra e rotta verso Giove ====
[[File:Fullbl.jpg|thumb|Immagine della [[Luna]] durante il flyby]]

La sonda ha effettuato due flyby di [[Venere (astronomia)|Venere]] il 26 aprile 1998 e il 24 giugno 1999, per poter aumentare la propria velocità tramite l'effetto di [[fionda gravitazionale]] e superare la [[fascia degli asteroidi]].

Il 18 agosto 1999 la sonda ha effettuato una manovra di fionda gravitazionale con il pianeta Terra. Durante il periodo in cui si è avvicinata maggiormente al nostro pianeta ha effettuato una serie di riprese fotografiche di calibrazione.

Il 23 gennaio 2000, ''Cassini'' ha effettuato il flyby dell'[[asteroide]] [[2685 Masursky]] <ref>{{cita web |url=https://solarsystem.nasa.gov/news/12194/new-cassini-images-of-asteroid-available/ |titolo=New Cassini Images of Asteroid Available |data=11/02/2000 |editore=JPL }}</ref>passando ad una distanza di {{M|1.6e6|ul=km}} e misurando le dimensioni del corpo celeste, stimate in 15-{{M|20|ul=km}}.

==== Flyby di Giove ====
[[File:Portrait of Jupiter from Cassini.jpg|thumb|right|Giove ripreso durante il flyby]]
Il punto di avvicinamento maggiore con il pianeta [[Giove (astronomia)|Giove]] è avvenuto il 30 dicembre 2000, durante il quale la sonda ''Cassini'' effettuo diverse misurazioni. Nell'arco di sei mesi vennero riprese 26 mila immagini del gigante gassoso, dei suoi [[anelli di Giove|anelli]] e dei suoi [[satelliti naturali di Giove|satelliti]]. Venne generata la più dettagliata immagine a colori Giove, la cui risoluzione dei più piccoli dettagli è di {{M|60|ul=km}}<ref>{{cita pubblicazione |titolo=The Cassini–Huygens flyby of Jupiter |autore1=Hansen C. J. |autore2=Bolton S. J. |autore3=Matson D. L. |autore4=Spilker L. J. |autore5=Lebreton J. P. |rivista=Icarus |volume=172 |numero =1 |pagine=1–8 |anno=2004 |doi=10.1016/j.icarus.2004.06.018 |bibcode=2004Icar..172....1H}}</ref>.

Lo spettrometro ad infrarossi ha permesso di generare una mappa globale delle temperature, calcolando i venti e i gradienti di temperatura<ref>{{cita pubblicazione |titolo=Jupiter's atmospheric temperatures: From Voyager IRIS to Cassini CIRS|autore1=Amy A.Simon-Miller|autore2= Barney J.Conrath|autore3=Peter J.Gierasch|autore4=Glenn S.Orton|autore5=Richard K.Achterberg|autore6=F. Michael Flasar|autore7=Brendan M.Fisher|rivista=Icarus|volume=180|numero=1|anno=2006|mese=01|pp=98-112|url= https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103505002733 | doi = 10.1016/j.icarus.2005.07.019}}</ref>.

Tra le osservazioni atmosferiche, la sonda ha ripreso un vortice ovale e scuro, delle dimensioni della [[grande macchia rossa]] nei pressi del polo nord di giove<ref name="greatdarkspot">{{cita web|url= https://www.nasa.gov/missions/solarsystem/grt_darkspot.html|titolo=The Cassini spacecraft has photographed an extraordinary dark cloud on Jupiter twice as big as Earth itself|sito=NASA|data=12/03/2003}}</ref>. Chiamata la "grande macchia scura", è stata scoperta con le immagini riprese dalle camere fotografiche ad ultravioletto. A differenza della famosa macchia rossa, una tempesta ad alta pressione permanente che ha origine nella troposfera, molto al di sotto delle nubi, questo vortice scuro è temporaneo, più superficiale e confinato nella stratosfera superiore. Mentre la sonda ''Cassini'' si allontanava da Giove, la macchia scura stava iniziando a scomparire<ref name="greatdarkspot" />.

Le analisi delle particelle che compongono gli anelli di Giove hanno mostrato che sono di forma irregolare, invece di essere di forma sferica, e probabilmente hanno avuto origine da materiale espulso a seguito di impatti di [[micrometeorite|micrometeoriti]] sui satelliti di Giove, probabilmente [[Metis (astronomia)|Metis]] e [[Adrastea (astronomia)|Adrastea]].

==== Flyby di Febe ====
[[File:Phoebe arrival and departure mosaics.jpg|thumb|upright=1.364|Immagini del satellite Febe ripreso dalla sonda ''Cassini'' durante la fase di avvicinamento (a sinistra) e di allontanamento (a destra) (2004)]]

L'11 giugno 2004 la sonda ''Cassini'' ha effettuato il flyby del satellite [[Febe (astronomia)|Febe]]<ref>{{cita pubblicazione |titolo=Cassini Imaging Science: Initial results on Phoebe and Iapetus |autore1=Porco C. C. |autore2=Baker E. |autore3=Barbara J. |autore4=Beurle K. |autore5=Brahic A. |autore6=Burns J. A. |autore7=Charnoz S. |autore8=Cooper N. |autore9=Dawson D. D. |autore10=Del Genio A. D. |autore11=Denk T. |autore12=Dones L. |autore13=Dyudina U. |autore14=Evans M. W. |autore15=Giese B. |autore16=Grazier K. |autore17=Heifenstein P. |autore18=Ingersoll A. P. |autore19=Jacobson R. A. |autore20=Johnson T. V. |autore21=McEwen A. |autore22=Murray C. D. |autore23=Neukum G. |autore24=Owen W. M. |autore25=Perry J. |autore26=Roatsch T. |autore27=Spitale J. |autore28=Squyres S. |autore29=Thomas P. C. |autore30=Tiscareno M. |autore31=Turtle E. |autore32=Vasavada A. R. |autore33=Veverka J. |autore34=Wagner R. |autore35=West R. |rivista=Science |volume=307 |pp=1237–1242 |anno=2005 |doi=10.1126/science.1107981 |pmid=15731440 |numero=5713 |bibcode=2005Sci...307.1237P|url=https://authors.library.caltech.edu/36635/7/Porco_Iapetus_SOM.pdf }}</ref>. Questo incontro è stato l'unico possibile a causa delle meccaniche del sistema di satelliti di Saturno ed è stata la prima opportunità di riprendere il satellite (nel 1981 la sonda [[Voyager 2]] ha effettuato un flyby distante del satellite, senza però riprendere immagini dettagliate).

Dalle prime immagini ricevute si è compreso come la superficie di Febe risulti diversa dagli asteroidi visitati dalla sonda. Sulla superficie fortemente craterizzata di questo satellite sono presenti regioni molto chiare e attualmente si ipotizza che possa esistere una vasta quantità di ghiaccio d'acqua sotto la superficie.

==== Flyby di Titano ====
[[File:PIA21923-Titan-SaturnMoon-InfraredViews-20180718.jpg|thumb|right|Immagini all'infrarosso di Titano (2004 – 2017)]]
Il primo flyby di Titano è avvenuto il 2 luglio 2004, ad una distanza di {{M|339000|ul=km}}. Le immagini hanno mostrato delle nubi sul polo sud composte da [[metano]] e caratteristiche superficiali.
Il 27 ottobre la sonda ha eseguito il primo di 45 flyby ravvicinati di Titano, ad una distanza di {{M|1200|ul=km}}. In questi passaggi la sonda ha mappato la superficie con il radar, rivelando quest'ultima come una superficie relativamente piatta, con altezze massime di {{M|50|ul=m}}.
Sono stati anche rilevati laghi di di [[idrocarburo|idrocarburi liquidi]] (come [[metano]] ed [[etano]]) di dimensioni variabili tra 1 e 100 km.
Nel 2007 sono state trovate forti evidenze della presenza di mari di metano ed etano nell'emisfero settentrionale del satellite<ref>{{cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/news/12381/cassini-spacecraft-images-seas-on-saturns-moon-titan/|titolo=Cassini Spacecraft Images Seas on Saturn's Moon Titan |data=13/03/2007|sito=solarsystem.nasa.gov}}</ref>.

==== Flyby di Encelado ====
Durante i primi due flyby ravvicinati del satellite Encelado, nel 2005, la sonda ''Cassini'' ha scoperto una deviazione del campo magnetico che si osserva in presenza di una sottile ma significativa atmosfera. Effettuando altre misurazioni è stato determinato inizialmente che era costituita principalmente da vapore acqueo ionizzato.
''Cassini'' ha osservato anche geyser di ghiaccio d'acqua eruttare dall'emisfero sud del satellite, che rifornirebbero di particelle l'anello E di Saturno. Gli scienziati ipotizzarono che potrebbero esserci sacche di acqua liquida sotto la superficie che alimentano le eruzioni.

Nel 2008, ad un flyby ravvicinato, la sonda è passata a soli {{M|50|ul=km}}<ref>{{cita web|titolo=Cassini Spacecraft to Dive Into Water Plume of Saturn Moon |data=10/03/2008|url=https://solarsystem.nasa.gov/news/12416/cassini-spacecraft-to-dive-into-water-plume-of-saturn-moon/|sito=solarsystem.nasa.gov}}</ref> dal satellite, all'interno del pennacchio creato dai geyser<ref>{{cita web|titolo=Cassini Tastes Organic Material at Saturn's Geyser Moon|data=26/03/2008|url=https://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/media/cassini-20080326.html|sito=nasa.gov}}</ref>, rilevando con lo spettrometro di massa acqua, anidride carbonica e diversi idrocarburi e mappando con lo spettrometro ad infrarossi le zone della superficie a temperatura più alta rispetto ai dintorni. L'analizzatore di polveri non ha funzionato a causa di un errore software.

A novembre 2009, la sonda ''Cassini'' ha effettuato il suo ottavo flyby di Encelado, avvicinandosi a {{M|1600|ul=km}} dalla superficie. Lo spettromtro ad infrarossi ha prodotto una mappa delle emissioni termiche delle caratteristiche [[Sulcus (esogeologia)|fratture]] presenti nella [[Encelado_(astronomia)#Regione_polare_sud|regione polare sud]] (chiamate Alexandria Sulcus, Cairo Sulcus, Baghdad Sulcus e Damascus Sulcus).

Il 3 aprile 2014, dopo quasi dieci anni di osservazioni e misurazioni, è stata trovata l'evidenza scientifica di un oceano salato di acqua liquida sotto la superficie di Encelado, che rende questo satellite uno tra i luoghi del sistema solare dove è più probabile la presenza di microrganismi<ref name="NASA-20140403">{{cita web |cognome=Amos |nome=Jonathan |url=https://www.bbc.com/news/science-environment-26872184 |titolo=Saturn's Enceladus moon hides 'great lake' of water |editore=BBC News |data=03/04/2014 }}</ref><ref name="SCI-20140404">{{cite journal |cognome1=Iess |nome1=L. |cognome2=Stevenson |nome2=D.J. |cognome3=Parisi |nome3=M. |cognome4=Hemingway |nome4=D. |cognome5=Jacobson |nome5=R.A. |cognome6=Lunine |nome6=J.I. |cognome7=Nimmo |nome7=F. |cognome8=Armstrong |nome8=J.w. |cognome9=Asmar |nome9=S.w. |cognome10=Ducci |nome10=M. |cognome11=Tortora |nome11=P. |title=The Gravity Field and Interior Structure of Enceladus |data=04/04/2014 |rivista = Science |volume=344 |numero=6179 |pp=78–80 |doi=10.1126/science.1250551 |bibcode=2014Sci...344...78I |pmid=24700854 |url=https://authors.library.caltech.edu/45462/7/Iess-SM.pdf }}</ref><ref name="Guardian-20140403">{{cita web |cognome=Sample |nome=Ian |titolo=Ocean discovered on Enceladus may be best place to look for alien life |url=https://www.theguardian.com/science/2014/apr/03/ocean-enceladus-alien-life-water-saturn-moon |editore=The Guardian |data=03/04/2014 }}</ref>

I dati gravitazionali raccolti dalla sonda hanno permesso di analizzare la [[librazione]] dell'orbita di Encelado e si è scoperto che la superficie del satellite non è rigidamente connessa al proprio nucleo. Questa caratteristica ha portato gli scienziati alla conclusione che l'oceano sotterraneo dove essere globalmente esteso sotto la superficie del corpo celeste<ref>{{cita web|url=https://www.nasa.gov/press-release/cassini-finds-global-ocean-in-saturns-moon-enceladus| titolo=Cassini Finds Global Ocean in Saturn's Moon Enceladus|data=15/09/2015|sito=nasa.gov}}</ref>

==== Flyby di Giapeto, Rea, Iperione, Dione ====
Il 10 settembre 2007 la sonda ''Cassini'' ha completato i flyby di [[Giapeto (astronomia)|Giapeto]], da una distanza di {{M|1000|ul=km}}. Nel 2015, tra i mesi di febbraio e maggio, ha effettuato i flyby di [[Rea (astronomia)|Rea]] ad una distanza di {{M|47000|ul=km}}, [[Iperione (astronomia)|Iperione]], ad una distanza di {{M|34000|ul=km}} e [[Dione (astronomia)|Dione]] ad una distanza di {{M|475|ul=km}}

{{Immagine multipla
|allinea = center
|direzione = orizzontale
|immagine1 = Iapetus equatorial ridge.jpg
|didascalia1 = Giapeto
|immagine2 = Rhea - December 24 2005 (25604844248).jpg
|didascalia2 = Rea
|immagine3 = PIA17193-SaturnMoon-Hyperion-20150531.jpg
|didascalia3 =Iperione
|immagine4 = Dione in Profile (2693496044).jpg
|didascalia4 = Dione
}}

=== Osservazioni ===
==== Nuovi satelliti ====
[[File:PIA18078-PossibleBeginning-NewMoonOfPlanetSaturn-20130415.jpg|thumb|right|La possibile formazione di un nuovo satellite naturale, ripreso il 15 aprile 2013]]
La sonda ''Cassini'' ha permesso di scoprire sette nuovi [[satelliti naturali di Saturno]]<ref>Meltzer 2015, pp. 346-351</ref>. In particolare, tramite le immagini riprese dalla sonda, sono state scoperte nel 2004 le lune [[Metone (astronomia)|Metone]], [[Pallene (astronomia)|Pallene]], [[Polluce (satellite)|Polluce]]<ref>{{cita web |titolo=Newest Saturn moons given names |editore=BBC |data=28/02/2005 |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4298053.stm }}</ref>, anche se analizzando successivamente delle vecchie immagini si è scoperto che la sonda [[Voyager 2]] aveva ripreso ''Pallene'' nel 1981<ref>{{cita pubblicazione| doi = 10.1086/505206| cognome1 = Spitale| nome1 = J. N.| cognome2 = Jacobson| nome2 = R. A.| cognome3 = Porco| nome3 = C. C.| cognome4 = Owen| nome4 = W. M., Jr.| anno = 2006| titolo = The orbits of Saturn's small satellites derived from combined historic and ''Cassini'' imaging observations| rivista = The Astronomical Journal| volume = 132| numero = 2| pp = 692–710| bibcode = 2006AJ....132..692S| }}</ref>.

Nel 2005 è stato scoperto un nuovo satellite nella [[divisione di Keeler]] chiamato [[Dafni (astronomia)|Dafni]], mentre nel 2007 è stato scoperto [[Antea (astronomia)|Antea]]. Due anni dopo, all'interno dell'anello G, è stato osservato per la prima volta [[Egeone (astronomia)|Egeone]], del diametro di {{M|500|ul=m}}<ref>{{cita web |titolo=Surprise! Saturn has small moon hidden in ring |editore=NBC News |data=03/03/2009 |url=https://www.nbcnews.com/id/wbna29495319 }}</ref>
e nell'anello B il satellite con nome provvisorio ''S/2009&nbsp;S&nbsp;1'', con un diametro approssimativo di {{M|300|ul=m}}<ref>{{cite web |author=Daniel W. E. Green |url=http://ciclops.org/view_popup.php?id=5926&js=1 |title=IAU Circular No. 9091 |publisher=Ciclops.org |date=November 2, 2009 |access-date=August 20, 2011}}</ref>.

Nel 2014, la NASA ha annunciato l'osservazione di una possibile nuova luna di Saturno che era nella fase di formazione all'interno dell'anello A<ref name="NASA-20140414a">{{cita web |cognome1=Platt |nome1=Jane |cognome2=Brown |nome2=Dwayne |titolo=NASA Cassini Images May Reveal Birth of a Saturn Moon |url=https://www.nasa.gov/press/2014/april/nasa-cassini-images-may-reveal-birth-of-new-saturn-moon |data=14/04/2014 |sito=NASA }}</ref>.

==== Rotazione di Saturno ====
Nel 2004, il team scientifico del programma ha annunciato una nuova misurazione del periodo di rotazione di Saturno<ref>{{cita web |autore=Carolina Martinez |autore2=Gary Galluzzo |url=https://solarsystem.nasa.gov/news/12266/scientists-find-that-saturns-rotation-period-is-a-puzzle/ |titolo=Scientists Find That Saturn's Rotation Period is a Puzzle |editore=solarsystem.nasa.gov |data=28/06/2004 }}</ref>. Questa misura è particolarmente difficile perché non essendoci riferimenti fissi nella atmosfera del gigante gassoso, si misurano le emissioni radio. I nuovi dati raccolti dalla sonda erano in accordo con quelli misurati dalla Terra, ma diversi dal periodo rotazionale misurato per la prima volta dalla sonda ''[[Voyager 1]]'' nel 1980. Il periodo risultava più lungo di 6 minuti. La discrepanza è stata attribuita ad una variazione nel campo magnetico che influenza le emissioni radio, e non ad una vera e propria modifica della rotazione del pianeta.

Nel 2019, la rotazione di Saturno è stata calcolata attraverso la sismica degli anelli di saturno. In particolare, le vibrazioni nell'interno del pianeta causano oscillazioni nel campo gravitazionale, che si propagano come un'onda tra le particelle che formano gli anelli<ref>{{cita web |url=https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7316 |titolo=Scientists Finally Know What Time It Is On Saturn |editore=Jpl.Nasa.Gov |data=2019 |dataaccesso=22/06/2020}}</ref>.

Utilizzando i dati di 20 onde di questo tipo sono stati creati modelli della parte interna di Saturno<ref>{{cita pubblicazione |autore=Christopher Mankovich |autore2=Mark S. Marley |autore3=Jonathan J. Fortney |autore4=Naor Movshovitz |titolo=Cassini Ring Seismology as a Probe of Saturn's Interior I: Rigid Rotation |anno=2018 |editore=Cornell University |doi=10.3847/1538-4357/aaf798}}</ref>, che hanno permesso di calcolare il periodo di rotazione, che vale 10 ore, 33 minuti, 38 secondi.

==== Occultazione radio degli anelli di Saturno ====
Nel maggio 2005, la sonda ha iniziato una serie di esperimenti di occultazione radio, per misurare la distribuzione delle particelle negli anelli di saturno e compiere misurazioni della sua atmosfera. Per più di quattro mesi, ''Cassini'' ha effettuato orbite tracciate dai tecnici per poter compiere questo tipo di esperimento. In particolare, la sonda ha attraversato il piano degli anelli di Saturno inviando onde radio verso la Terra. Questi segnali sono stati ricevuti dalle antenne radio terrestri e sono stati analizzati per determinare la struttura degli anelli.

{{Immagine grande|Saturn's rings in visible light and radio.jpg|1800px|Sopra: Mosaico di immagini riprese nella banda della luce visibile degli anelli di Saturno, ripreso con lo strumento ''Imaging Science Subsystem'' (ISS) il 12 dicembre 2004. Sotto: immagine simulata degli anelli costruita analizzando le onde radio generate dallo strumento ''Radio Science Subsystem'' (RSS). I diversi colori rappresentano le diverse dimensioni delle particelle che formano gli anelli }}

==== Tempesta del 2010 ====
[[File:Saturn Storm.jpg|thumb|left|Tempesta nell'emisfero nord nel 2011]]
Il 25 ottobre 2012, la sonda ha osservato la tempesta nota come [[Grande Macchia Bianca]], che si verifica periodicamente ogni 30 anni<ref>{{cita web|url=https://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/cassini20121025.html|titolo=NASA Spacecraft Sees Huge Burp At Saturn After Large Storm|sito=NASA|data=25/10/2012}}</ref>. I dati raccolti dallo spettrometro infrarosso hanno mostrato che la tempesta ha causato un incremento della temperatura nella stratosfera di Saturno di {{M|83|ul=°C}}. Simultaneamente è stato registrato un incremento notevole di [[etilene]], un gas incolore che è molto poco comune su Saturno. Sulla Terra è prodotto da processi naturali e artificiali. La tempesta ha creato una concentrazione di etilene di 100 volte il valore che si credeva possibile per Saturno. Osservata per la prima volta da una sonda, la Grande Macchia Bianca è considerata la perturbazione più grande e calda di tutto il sistema solare, essendo inizialmente più vasta della [[Grande Macchia Rossa]] di Giove.

==== Il Giorno in cui la Terra sorrise ====
{{vedi anche|Il Giorno in cui la Terra sorrise}}
[[File:The Day the Earth Smiled PIA17172.jpg|right|thumb|''Il Giorno in cui la Terra sorrise'' - Immagine ripresa dalla sonda ''Cassini'' che ha ripreso Saturno, alcune dei suoi satelliti, la Terra, Venere e Marte (19 luglio 2013)]]
Il 19 luglio 2013, la sonda ''Cassini'' è stata orientata verso la Terra per riprendere il nostro pianeta e la Luna assieme al sistema di Saturno e le sue lune. L'immagine è stata ripresa nello spettro della [[luce visibile]].

==== Estensione della missione ====
Il 15 aprile 2008, la missione ''Cassini'' ha ricevuto i finanziamenti per una estensione di 27 mesi. In questo periodo aggiuntivo sono state programmate 60 orbite di saturno, 21 flyby ravvicinati di Titano, sette di Encelado, sei di Mimas, otto di Teti e un flyby di [[Dione (astronomia)|Dione]], [[Rea (astronomia)|Rea]] ed [[Elena (astronomia)|Elena]]. La missione originaria è stata ribattezzata '''Cassini Equinox Mission''', perché l'inizio della missione coincideva con l'[[equinozio]] di Saturno<ref>{{cita web |titolo=Cassini's Tour of the Saturn System |url=https://solarsystem.nasa.gov/resources/15483/cassinis-tour-of-the-saturn-system/ |editore=NASA |data=15/03/2011 }}</ref>.

==== Seconda estensione della missione ====
La seconda estensione della missione, chiamata '''Cassini Solstice Mission''' è stata approvata a febbraio 2010, e comprendeva 155 orbite attorno a Saturno, 54 flyby di Titano e 11 flyby di Encelado<ref>{{Cita web|titolo=NASA Extends Cassini's Tour of Saturn, Continuing International Cooperation for World Class Science|url=https://solarsystem.nasa.gov/news/12450/nasa-extends-cassinis-tour-of-saturn-continuing-international-cooperation-for-world-class-science/|data=02/02/2010|sito=solarsystem.nasa.gov}}</ref>.

=== Atterraggio su Titano ===
{{vedi anche|Huygens (sonda spaziale)}}
{{vedi anche|Huygens (sonda spaziale)}}
[[File:Huygens esa.jpg|miniatura|upright=1.1|La sonda Huygens durante le ultime fasi di preparazione prima del lancio]]
[[File:Huygens esa.jpg|miniatura|upright=1.1|La sonda Huygens durante le ultime fasi di preparazione prima del lancio]]
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Nella più ottimistica delle previsioni il piccolo robot della capsula Huygens avrebbe dovuto inviare informazioni per quindici minuti al massimo, invece ha continuato a fare sentire la sua voce per altre due ore, fino a che Cassini non è tramontato dietro al pianeta. Tramite i radiotelescopi di tutto il mondo il suo segnale è stato raccolto per un'altra ora.
Nella più ottimistica delle previsioni il piccolo robot della capsula Huygens avrebbe dovuto inviare informazioni per quindici minuti al massimo, invece ha continuato a fare sentire la sua voce per altre due ore, fino a che Cassini non è tramontato dietro al pianeta. Tramite i radiotelescopi di tutto il mondo il suo segnale è stato raccolto per un'altra ora.




== Curiosità ==
== Curiosità ==

Versione delle 22:24, 13 gen 2021

Cassini–Huygens
Immagine del veicolo
Dati della missione
OperatoreBandiera dell'Italia ASI
Bandiera dell'Unione europea ESA
Bandiera degli Stati Uniti NASA
NSSDC ID1997-061A
SCN25008
DestinazioneSaturno
Esitosuccesso (distruzione programmata della sonda Cassini nell'atmosfera di Saturno, spegnimento programmato del lander Huygens sulla superficie di Titano)
VettoreTitan IV-B/Centaur
Lancio15 ottobre 1997 da Cape Canaveral (USA)
Luogo lanciocomplesso di lancio 40 della Air Force Station di Cape Canaveral
Fine operatività15 settembre 2017, 11:55:46 UTC - ricezione ultimo segnale e fine missione
Proprietà del veicolo spaziale
Potenza640 W
Massa2523 kg
Sito ufficiale

Cassini–Huygens è stata una missione robotica interplanetaria congiunta NASA/ESA/ASI, lanciata il 15 ottobre 1997 con il compito di studiare il sistema di Saturno, comprese le sue lune e i suoi anelli. La sonda si componeva di due elementi: l'orbiter Cassini della NASA e il lander Huygens dell'ESA. Prima di raggiungere Saturno, la sonda ha effettuato flyby di Venere (ad aprile 1998 e a luglio 1999), della Terra (agosto 1999), dell'asteroide 2685 Masursky e di Giove (dicembre 2000), mentre l'inserimento nell'orbita di Saturno è avvenuto il 1 luglio 2004[1]. La missione è terminata il 15 settembre 2017 quando la sonda è stata inviata nell'atmosfera superiore di Saturno ed è stata distrutta[2][3] per evitare ogni rischio di contaminazione delle lune di Saturno da parte di microrganismi terrestri eventualmente presenti sulla sonda[4][5].

Cassini è stata la prima sonda ad essere entrata nell'orbita di Saturno e solo la quarta ad averlo visitato (prima della Cassini erano già passate la Pioneer 11 e le Voyager 1 e 2). Il lander Huygens ha viaggiato assieme alla sonda Cassini fino al 25 dicembre 2004, quando si è separato da quest'ultima per atterrare su Titano il 14 gennaio 2005. Sulla superficie, il modulo ha trasmesso dati per 90 minuti.

Al termine della missione, la sonda Cassini ha compiuto una serie di passaggi spettacolari e rischiosi tra Saturno e i suoi anelli interni, per ottenere ulteriori dati scientifici prima del termine della missione[6]. Quest'ultima fase della missione è stata chiamata Grand Finale.

La missione ha avuto un successo ben oltre le aspettative, rivoluzionando le conoscenze del sistema di Saturno[7], tra cui i suoi satelliti e gli anelli.

Originariamente pianificata come una missione di quattro anni, dal giugno 2004 a maggio 2008, essa è stata estesa una prima volta fino a settembre 2010 (Cassini Equinox Mission) e successivamente di altri sette anni (Cassini Solstice Mission).

L'orbiter Cassini prende il nome dall'astronomo italiano Giovanni Domenico Cassini che, verso la fine del Seicento, ebbe un ruolo di primaria importanza nello studio di Saturno e dei suoi anelli. Il lander Huygens prende il nome dall'astronomo olandese del XVII secolo Christiaan Huygens che, utilizzando il proprio telescopio, scoprì Titano.

Sviluppo

La missione è stata ideata nel 1982, quando la European Science Foundation e la National Academy of Sciences formarono un gruppo di lavoro per studiare future missioni spaziali in cooperazione. Due scienziati europei suggerirono una missione congiunta comprendente un orbiter di Saturno e un lander di Titano. Dal 1984 al 1985 la missione venne esaminata dalla NASA e dall'ESA.

Nel 1988 l'ESA selezionò la missione congiunta Cassini-Huygens come missione primaria e l'anno successivo vennero approvati i finanziamenti alla NASA. Questa collaborazione non solo migliorò i rapporti tra le due agenzie, ma aiutò la missione a sopravvivere ai tagli di bilancio del congresso degli Stati Uniti[8].

Inizialmente, la Cassini era stata progettata come parte di una coppia di sonde gemelle appartenenti ad una classe di sonde pensate per le missioni del sistema solare esterno, chiamata Mariner Mark II. La sonda gemella avrebbe dovuto essere impiegata nella missione Comet Rendezvous Asteroid Flyby, ma i tagli al budget costrinsero la NASA ad cancellare quest'ultima missione e la classe di sonde Mariner Mark II.

Obiettivi

Gli obiettivi della missione erano[9]:

  • Determinare la struttura tridimensionale e il comportamento dinamico degli anelli di Saturno
  • Determinare la composizione delle superfici dei satelliti di Saturno e la storia geologica
  • Determinare la natura e l'origine del materiale di colore scuro visibile su Giapeto
  • Misurare la struttura tridimensionale e il comportamento dinamico della magnetosfera
  • Studiare il comportamento dinamico dell'atmosfera
  • Studiare l'andamento nel tempo delle nubi e delle foschie nell'atmosfera di Titano
  • Caratterizzare la superficie di Titano

Caratteristiche tecniche

La navicella

Sonda Cassini

Sviluppata dalla NASA in collaborazione con l'ESA (l'Agenzia spaziale europea) e con l'ASI (l'Agenzia spaziale italiana), la sonda Cassini è un prodigio della tecnologia spaziale del XX secolo, costituita da due componenti distinte: un orbiter e una sonda secondaria (Huygens).

Alta 7 metri e larga 4, questa sonda da 6 tonnellate (orbiter, sonda Huygens e propellente compreso) era dotata di un'antenna parabolica larga poco meno di 4 metri, un'asta-magnetometro lunga 13 metri, 22.000 connessioni elettriche, 12 chilometri di cavi elettrici, ottantadue unità di riscaldamento a radioisotopi, sedici motori di assetto ("thrusters") a idrazina, e la maggior parte dei sistemi era "ridondata", ovvero affiancata da un analogo sistema di riserva, per minimizzare le probabilità di guasti, che non avrebbero avuto possibilità di essere riparati: la sonda si trovava nel 2007 a più di un miliardo di chilometri dalla Terra e i suoi segnali radio, pur viaggiando alla velocità della luce (299792,458 km/s) impiegarono circa 60 minuti per raggiungere la Terra.

Cassini è stata l'ultima delle grandi missioni spaziali della NASA. Ne ha tutte le caratteristiche tipiche: grandi dimensioni, grande abbondanza di apparecchiature, lungo tempo di sviluppo e costo elevatissimo: circa 5 miliardi di dollari, comprensivi delle operazioni durante la vita della sonda. Dopo lo sviluppo della sonda Cassini, la NASA passò alla filosofia faster, better, cheaper (più veloce, migliore, più economico), con alterni risultati.

Fonte di energia

Considerando la distanza di Saturno dal Sole i raggi solari non potevano essere sfruttati come fonte di energia. Per generare abbastanza energia i pannelli solari avrebbero dovuto essere molto grandi e di conseguenza pesanti[10]. Per questo motivo l'orbiter è stato alimentato da tre generatori termoelettrici a radioisotopi (RTG).

Il pellet di plutonio, la fonte di energia della sonda.

Al momento del lancio i generatori atomici della sonda Cassini provocarono numerose polemiche da parte di ambientalisti che sottolineavano il rischio di contaminazione ambientale in caso di incidente. I generatori atomici della sonda Cassini erano unità RTG passive: non avevano reattori atomici, ma sfruttavano semplicemente il calore prodotto dal decadimento radioattivo di una piccola quantità di plutonio per produrre corrente elettrica. In termini semplici, è stato usato un piccolo contenitore di scorie nucleari per produrre energia. Nel peggiore dei casi un incidente avrebbe potuto comportare lo spargimento del plutonio nell'atmosfera. La NASA sottolineò come le unità RTG fossero rinchiuse in un contenitore progettato appositamente per sopravvivere anche all'esplosione totale del razzo e, se pure esso si fosse rotto, la quantità di plutonio sarebbe stata così piccola da fare aumentare a malapena il livello di radioattività rispetto al fondo di radioattività naturale già presente nella zona. La questione venne messa a tacere dal lancio, che risultò perfetto.

È da notare che, in una missione precedente, un'unità RTG simile a quella della sonda Cassini uscì effettivamente intatta dall'esplosione del razzo che la conteneva. L'unità fu recuperata e le sue condizioni erano talmente buone da essere imbarcata in una missione successiva.

Alla fine degli undici anni nominali della missione gli RTG saranno ancora in grado di produrre fra i 600 e i 700 Watt di potenza elettrica.[10]

L'orbiter

L'orbiter viene alimentato da tre generatori atomici, ed è la parte principale della sonda, quella, cioè, che è stata messa in orbita attorno a Saturno e che ha compiuto il viaggio dalla Terra. Ha un peso di oltre 2 tonnellate ed è dotato di dodici differenti strumenti scientifici, due registratori digitali di dati, due computer primari e cinquanta computer secondari. La sua strumentazione di bordo comprende camere per immagini operanti sia in luce visibile, che nell'infrarosso e nell'ultravioletto. Le immagini ottenute da questi strumenti sono fondamentali per fornire un'esatta morfologia dei corpi osservati e saranno integrate anche dai dati raccolti dai radar di bordo per costruire una mappa dettagliata della superficie di Titano. La sonda possiede inoltre alcuni spettrografi utili per lo studio della temperatura e della composizione chimica della superficie di Saturno, della sua atmosfera, nonché dei suoi celebri anelli. Altri strumenti, infine, permettono di analizzare le proprietà e il comportamento del gas ionizzato all'interno della magnetosfera del pianeta e di risalire, quindi, alle sue caratteristiche e all'intensità del campo magnetico.

Cassini comunica con la Terra principalmente tramite una grande antenna parabolica, costruita per conto dell'Agenzia Spaziale Italiana dall'azienda italiana Alenia Spazio; con un diametro di quattro metri e assistita da un complesso sistema elettronico di bordo, essa gestisce quattro bande di frequenze: X, Ka, S, Ku.


Strumenti ed esperimenti scientifici

Gli strumenti scientifici presenti sulla sonda erano[11]:

  • Strumenti per le misurazioni nella banda dall'infrarosso all'ultravioletto
    • Composite Infrared Spectrometer (CIRS)
    • Imaging Science Subsystem (ISS)
    • Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS)
    • Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS)
  • Strumenti per le misurazioni del campo magnetico, delle particelle e del plasma
    • Cassini Plasma Spectrometer (CAPS)
    • Cosmic Dust Analyzer (CDA)
    • Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS)
    • Magnetometer (MAG)
    • Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI)
    • Radio and Plasma Wave Science (RPWS)
  • Strumenti per le misurazioni delle onde radio nella banda delle microonde
    • Radar
    • Radio Science (RSS)

Composite Infrared Spectrometer (CIRS)

Il Composite Infrared Spectrometer (CIRS)[12] era uno spettrometro che analizzava la radiazione termica emessa, determinando la temperatura, la composizione e la struttura di un corpo celeste. Ad esempio, ha caratterizzato gli strati che compongono le atmosfere di Saturno e Titano e ha misurato le emissioni di vapore acqueo provenienti dalla regione polare di Encelado. Le frequenze analizzate dallo strumento erano:

  • Infrarosso lontano (16.67 - 1000 μm)
  • Infrarosso medio (9.09 - 16,67 μm)
  • Infrarosso medio (7.16 - 9,09 μm)

Imaging Science Subsystem (ISS)

L' Imaging Science Subsystem (ISS)[13] era composto da due camere fotografiche con un sensore di tipo CCD e risoluzione 1 Megapixel (1024 x 1024 pixel). La prima aveva un campo visivo largo e utilizzava delle lenti per focalizzare la luce sul sensore, mentre la seconda aveva un campo visivo ristretto e impiegava degli specchi. Oltre alla banda del visibile, le camere potevano riprendere alcune frequenze della banda infrarossa e della banda ultravioletta.

  • camera a campo largo: 380-1100 nm
  • camera a campo ristretto: 200-1100 nm.

Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS)

L' Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS)[14] era uno spettrometro che analizzava la luce ultravioletta riflessa da un oggetto, come le nubi di Saturno e/o i suoi anelli, in modo da ottenere informazioni su struttura e composizione. Progettato per misurare la luce nelle frequenze da 55.8 a 190 nm, questo strumento ha contribuito a determinare la composizione, la distribuzione delle particelle nell'aerosol atmosferico e le temperature delle atmosfere. Lo strumento era costituito da quattro canali di rilevamento distinti: il canale relativo all'ultravioletto lontano (FUV), all'ultravioletto estremo (EUV), lo High Speed Photometer (HSP) e l'Hydrogen-Deuterium Absorption Cell (HDAC). Il canale HSP era progettato per osservare la luce stellare che attraversava gli anelli di Saturno (occultazione stellare) per capire la struttura degli anelli[15]. I dati sull'occultazione stellare raccolti dai canali HSP e FUV hanno confermato l'esistenza di emissioni di vapore acqueo nell'emisfero inferiore di Encelado[16].

Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS)

Il Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS)[17] era uno strumento riprendeva immagini nella luce visibile e in infrarosso per analizzare la composizione della superficie delle luce, gli anelli e le atmosfere di Saturno e Titano. Era costituito da due camere fotografiche, una nella luce visibile e l'altra in infrarosso. Lo strumento misurava la radiazione emessa e riflessa dalle atmosfere, dagli anelli e dalle superfici nelle lunghezze d'onda comprese tra 350 e 5100 nm. Gli scienziati hanno utilizzato questo strumento anche in studi a lungo termine del movimento delle nubi e i pattern meteorologici di Saturno.

Cassini Plasma Spectrometer (CAPS)

Il Cassini Plasma Spectrometer (CAPS)[18] era uno strumento per la misurazione del flusso delle particelle cariche, in funzione della direzione e dell'energia. La composizione degli ioni era anche misurata utilizzando uno spettrometro a tempo di volo. In particolare, si è determinato che la maggior parte degli ioni nel sistema di Saturno proviene dalla luna Encelado, che emette vapore acqueo dalla regione polare. Queste particelle sono catturate e ionizzate dal campo magnetico di Saturno, generato dalla veloce rotazione del suo nucleo, e dal vento solare.

Cosmic Dust Analyzer (CDA)

Il Cosmic Dust Analyzer (CDA)[19] era uno strumento che misurava la dimensione, la composizione, la velocità e la direzione dei granelli di polvere presenti nei pressi di Saturno. [20]

Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS)

Lo Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS)[21] misurava la composizione delle particelle cariche e delle particelle neutre per studiare le atmosfere di Saturno e Titano, oltre ad analizzare le lune ghiacciate e gli anelli. Era costituito da un analizzatore di massa a quadrupolo[22][23].

Magnetometro (MAG)

Il Magnetometro (MAG)[24] era uno strumento per misurare l'intensità e la direzione della magnetosfera di saturno. In questo modo è stato possibile sviluppare un modello tridimensionale della magnetosfera di Saturno e misurare per la prima volta il campo magnetico su Titano. Lo strumento era installato su un'asta non metallica lunga 11 m in modo da evitare l'interferenza con il campo magnetico generato dalla sonda[25]

Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI)

Il Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI)[26] produceva immagini e raccoglieva dati sulle particelle intrappolate nell'intenso campo magnetico di Saturno. Lo strumento era composto da tre sensori, che assieme, rilevavano le particelle cariche (protoni, elettroni, ioni) nel plasma presente attorno a Saturno, e le particelle neutre.[27] I dati hanno permesso di determinare la composizione delle particelle presenti nella magnetosfera e come quest'ultima interagiva con il vento solare[28].

Radio and Plasma Wave Science instrument (RPWS)

Il Radio and Plasma Wave Science instrument (RPWS)[29] riceveva e misurava i segnali radio generati da Saturno, tra cui onde radio emesse dall'interazione del vento solare con Saturno e Titano. Con questo strumento è stato possibile ad esempio rilevare fulmini nell'atmosfera di Saturno, studiare le emissioni radio delle aurore, monitorare e mappare la ionosfera di Saturno. Lo strumento utilizzava tre antenne lunghe 10 m

Radar

Il radar è stato impiegato soprattutto per studiare la superficie di Titano, nascosta dalla sua spessa atmosfera[30]. Lo strumento ha fornito la prima e più forte evidenza che Titano possiede liquidi sulla superficie, confermando la teoria della presenza di nubi che fanno piovere metano ed etano liquido. Le onde radio infatti sono abbastanza intense da penetrare l'atmosfera. Lo strumento era in grado anche di effettuare misurazioni radiometriche della temperatura.

I componenti dello stumento erano:

  • Synthetic Aperture Radar Imager (SAR) (13,78 GHz, banda Ku, risoluzione da 0,35 a 1,7 km)
  • Altimetro (13,78 GHz, banda Ku, risoluzione orizzontale 24-27 km, verticale 90-150 m)
  • Radiometro (13,78 GHz, banda Ku, risoluzione 7-310 km)

Radio Science Subsystem (RSS)

Il Radio Science Subsystem (RSS)[31] impiegava l'antenna ad alto guadagno della sonda per trasmettere onde radio verso la Terra, dove erano raccolte dalle antenne del Deep Space Network. Nel loro percorso tra la sonda e le antenne terrestri, le onde potevano interagire con le lune, gli anelli o l'atmosfera di Saturno. A Terra, studiando l'alterazione della trasmissione radio, era possibile ottenere informazioni sulla struttura atmosferica, la composizione e la struttura degli anelli, proprietà delle superfici, e altro. L'antenna ad alto guadagno trasmetteva nella banda X delle comunicazioni radio, nella banda S e nella banda Ka.

Panoramica della missione

Animazione della traiettoria della sonda dal 15 ottobre 1997 al 4 maggio 2008
  Cassini–Huygens ·   Giove ·   Saturno ·   Terra ·   Venere ·    2685 Masursky

Flyby

Flyby di Venere e Terra e rotta verso Giove

Immagine della Luna durante il flyby

La sonda ha effettuato due flyby di Venere il 26 aprile 1998 e il 24 giugno 1999, per poter aumentare la propria velocità tramite l'effetto di fionda gravitazionale e superare la fascia degli asteroidi.

Il 18 agosto 1999 la sonda ha effettuato una manovra di fionda gravitazionale con il pianeta Terra. Durante il periodo in cui si è avvicinata maggiormente al nostro pianeta ha effettuato una serie di riprese fotografiche di calibrazione.

Il 23 gennaio 2000, Cassini ha effettuato il flyby dell'asteroide 2685 Masursky [32]passando ad una distanza di 1,6×106 km e misurando le dimensioni del corpo celeste, stimate in 15-20 km.

Flyby di Giove

Giove ripreso durante il flyby

Il punto di avvicinamento maggiore con il pianeta Giove è avvenuto il 30 dicembre 2000, durante il quale la sonda Cassini effettuo diverse misurazioni. Nell'arco di sei mesi vennero riprese 26 mila immagini del gigante gassoso, dei suoi anelli e dei suoi satelliti. Venne generata la più dettagliata immagine a colori Giove, la cui risoluzione dei più piccoli dettagli è di 60 km[33].

Lo spettrometro ad infrarossi ha permesso di generare una mappa globale delle temperature, calcolando i venti e i gradienti di temperatura[34].

Tra le osservazioni atmosferiche, la sonda ha ripreso un vortice ovale e scuro, delle dimensioni della grande macchia rossa nei pressi del polo nord di giove[35]. Chiamata la "grande macchia scura", è stata scoperta con le immagini riprese dalle camere fotografiche ad ultravioletto. A differenza della famosa macchia rossa, una tempesta ad alta pressione permanente che ha origine nella troposfera, molto al di sotto delle nubi, questo vortice scuro è temporaneo, più superficiale e confinato nella stratosfera superiore. Mentre la sonda Cassini si allontanava da Giove, la macchia scura stava iniziando a scomparire[35].

Le analisi delle particelle che compongono gli anelli di Giove hanno mostrato che sono di forma irregolare, invece di essere di forma sferica, e probabilmente hanno avuto origine da materiale espulso a seguito di impatti di micrometeoriti sui satelliti di Giove, probabilmente Metis e Adrastea.

Flyby di Febe

Immagini del satellite Febe ripreso dalla sonda Cassini durante la fase di avvicinamento (a sinistra) e di allontanamento (a destra) (2004)

L'11 giugno 2004 la sonda Cassini ha effettuato il flyby del satellite Febe[36]. Questo incontro è stato l'unico possibile a causa delle meccaniche del sistema di satelliti di Saturno ed è stata la prima opportunità di riprendere il satellite (nel 1981 la sonda Voyager 2 ha effettuato un flyby distante del satellite, senza però riprendere immagini dettagliate).

Dalle prime immagini ricevute si è compreso come la superficie di Febe risulti diversa dagli asteroidi visitati dalla sonda. Sulla superficie fortemente craterizzata di questo satellite sono presenti regioni molto chiare e attualmente si ipotizza che possa esistere una vasta quantità di ghiaccio d'acqua sotto la superficie.

Flyby di Titano

Immagini all'infrarosso di Titano (2004 – 2017)

Il primo flyby di Titano è avvenuto il 2 luglio 2004, ad una distanza di 339000 km. Le immagini hanno mostrato delle nubi sul polo sud composte da metano e caratteristiche superficiali. Il 27 ottobre la sonda ha eseguito il primo di 45 flyby ravvicinati di Titano, ad una distanza di 1200 km. In questi passaggi la sonda ha mappato la superficie con il radar, rivelando quest'ultima come una superficie relativamente piatta, con altezze massime di 50 m. Sono stati anche rilevati laghi di di idrocarburi liquidi (come metano ed etano) di dimensioni variabili tra 1 e 100 km. Nel 2007 sono state trovate forti evidenze della presenza di mari di metano ed etano nell'emisfero settentrionale del satellite[37].

Flyby di Encelado

Durante i primi due flyby ravvicinati del satellite Encelado, nel 2005, la sonda Cassini ha scoperto una deviazione del campo magnetico che si osserva in presenza di una sottile ma significativa atmosfera. Effettuando altre misurazioni è stato determinato inizialmente che era costituita principalmente da vapore acqueo ionizzato. Cassini ha osservato anche geyser di ghiaccio d'acqua eruttare dall'emisfero sud del satellite, che rifornirebbero di particelle l'anello E di Saturno. Gli scienziati ipotizzarono che potrebbero esserci sacche di acqua liquida sotto la superficie che alimentano le eruzioni.

Nel 2008, ad un flyby ravvicinato, la sonda è passata a soli 50 km[38] dal satellite, all'interno del pennacchio creato dai geyser[39], rilevando con lo spettrometro di massa acqua, anidride carbonica e diversi idrocarburi e mappando con lo spettrometro ad infrarossi le zone della superficie a temperatura più alta rispetto ai dintorni. L'analizzatore di polveri non ha funzionato a causa di un errore software.

A novembre 2009, la sonda Cassini ha effettuato il suo ottavo flyby di Encelado, avvicinandosi a 1600 km dalla superficie. Lo spettromtro ad infrarossi ha prodotto una mappa delle emissioni termiche delle caratteristiche fratture presenti nella regione polare sud (chiamate Alexandria Sulcus, Cairo Sulcus, Baghdad Sulcus e Damascus Sulcus).

Il 3 aprile 2014, dopo quasi dieci anni di osservazioni e misurazioni, è stata trovata l'evidenza scientifica di un oceano salato di acqua liquida sotto la superficie di Encelado, che rende questo satellite uno tra i luoghi del sistema solare dove è più probabile la presenza di microrganismi[40][41][42]

I dati gravitazionali raccolti dalla sonda hanno permesso di analizzare la librazione dell'orbita di Encelado e si è scoperto che la superficie del satellite non è rigidamente connessa al proprio nucleo. Questa caratteristica ha portato gli scienziati alla conclusione che l'oceano sotterraneo dove essere globalmente esteso sotto la superficie del corpo celeste[43]

Flyby di Giapeto, Rea, Iperione, Dione

Il 10 settembre 2007 la sonda Cassini ha completato i flyby di Giapeto, da una distanza di 1000 km. Nel 2015, tra i mesi di febbraio e maggio, ha effettuato i flyby di Rea ad una distanza di 47000 km, Iperione, ad una distanza di 34000 km e Dione ad una distanza di 475 km

Giapeto
Rea
Iperione
Dione

Osservazioni

Nuovi satelliti

La possibile formazione di un nuovo satellite naturale, ripreso il 15 aprile 2013

La sonda Cassini ha permesso di scoprire sette nuovi satelliti naturali di Saturno[44]. In particolare, tramite le immagini riprese dalla sonda, sono state scoperte nel 2004 le lune Metone, Pallene, Polluce[45], anche se analizzando successivamente delle vecchie immagini si è scoperto che la sonda Voyager 2 aveva ripreso Pallene nel 1981[46].

Nel 2005 è stato scoperto un nuovo satellite nella divisione di Keeler chiamato Dafni, mentre nel 2007 è stato scoperto Antea. Due anni dopo, all'interno dell'anello G, è stato osservato per la prima volta Egeone, del diametro di 500 m[47] e nell'anello B il satellite con nome provvisorio S/2009 S 1, con un diametro approssimativo di 300 m[48].

Nel 2014, la NASA ha annunciato l'osservazione di una possibile nuova luna di Saturno che era nella fase di formazione all'interno dell'anello A[49].

Rotazione di Saturno

Nel 2004, il team scientifico del programma ha annunciato una nuova misurazione del periodo di rotazione di Saturno[50]. Questa misura è particolarmente difficile perché non essendoci riferimenti fissi nella atmosfera del gigante gassoso, si misurano le emissioni radio. I nuovi dati raccolti dalla sonda erano in accordo con quelli misurati dalla Terra, ma diversi dal periodo rotazionale misurato per la prima volta dalla sonda Voyager 1 nel 1980. Il periodo risultava più lungo di 6 minuti. La discrepanza è stata attribuita ad una variazione nel campo magnetico che influenza le emissioni radio, e non ad una vera e propria modifica della rotazione del pianeta.

Nel 2019, la rotazione di Saturno è stata calcolata attraverso la sismica degli anelli di saturno. In particolare, le vibrazioni nell'interno del pianeta causano oscillazioni nel campo gravitazionale, che si propagano come un'onda tra le particelle che formano gli anelli[51].

Utilizzando i dati di 20 onde di questo tipo sono stati creati modelli della parte interna di Saturno[52], che hanno permesso di calcolare il periodo di rotazione, che vale 10 ore, 33 minuti, 38 secondi.

Occultazione radio degli anelli di Saturno

Nel maggio 2005, la sonda ha iniziato una serie di esperimenti di occultazione radio, per misurare la distribuzione delle particelle negli anelli di saturno e compiere misurazioni della sua atmosfera. Per più di quattro mesi, Cassini ha effettuato orbite tracciate dai tecnici per poter compiere questo tipo di esperimento. In particolare, la sonda ha attraversato il piano degli anelli di Saturno inviando onde radio verso la Terra. Questi segnali sono stati ricevuti dalle antenne radio terrestri e sono stati analizzati per determinare la struttura degli anelli.

Ingrandisci
Sopra: Mosaico di immagini riprese nella banda della luce visibile degli anelli di Saturno, ripreso con lo strumento Imaging Science Subsystem (ISS) il 12 dicembre 2004. Sotto: immagine simulata degli anelli costruita analizzando le onde radio generate dallo strumento Radio Science Subsystem (RSS). I diversi colori rappresentano le diverse dimensioni delle particelle che formano gli anelli

Tempesta del 2010

Tempesta nell'emisfero nord nel 2011

Il 25 ottobre 2012, la sonda ha osservato la tempesta nota come Grande Macchia Bianca, che si verifica periodicamente ogni 30 anni[53]. I dati raccolti dallo spettrometro infrarosso hanno mostrato che la tempesta ha causato un incremento della temperatura nella stratosfera di Saturno di 83 °C. Simultaneamente è stato registrato un incremento notevole di etilene, un gas incolore che è molto poco comune su Saturno. Sulla Terra è prodotto da processi naturali e artificiali. La tempesta ha creato una concentrazione di etilene di 100 volte il valore che si credeva possibile per Saturno. Osservata per la prima volta da una sonda, la Grande Macchia Bianca è considerata la perturbazione più grande e calda di tutto il sistema solare, essendo inizialmente più vasta della Grande Macchia Rossa di Giove.

Il Giorno in cui la Terra sorrise

Lo stesso argomento in dettaglio: Il Giorno in cui la Terra sorrise.
Il Giorno in cui la Terra sorrise - Immagine ripresa dalla sonda Cassini che ha ripreso Saturno, alcune dei suoi satelliti, la Terra, Venere e Marte (19 luglio 2013)

Il 19 luglio 2013, la sonda Cassini è stata orientata verso la Terra per riprendere il nostro pianeta e la Luna assieme al sistema di Saturno e le sue lune. L'immagine è stata ripresa nello spettro della luce visibile.

Estensione della missione

Il 15 aprile 2008, la missione Cassini ha ricevuto i finanziamenti per una estensione di 27 mesi. In questo periodo aggiuntivo sono state programmate 60 orbite di saturno, 21 flyby ravvicinati di Titano, sette di Encelado, sei di Mimas, otto di Teti e un flyby di Dione, Rea ed Elena. La missione originaria è stata ribattezzata Cassini Equinox Mission, perché l'inizio della missione coincideva con l'equinozio di Saturno[54].

Seconda estensione della missione

La seconda estensione della missione, chiamata Cassini Solstice Mission è stata approvata a febbraio 2010, e comprendeva 155 orbite attorno a Saturno, 54 flyby di Titano e 11 flyby di Encelado[55].

Atterraggio su Titano

Lo stesso argomento in dettaglio: Huygens (sonda spaziale).
La sonda Huygens durante le ultime fasi di preparazione prima del lancio
Un'immagine che illustra, con un parallelismo uomo-macchina, la dotazione di Cassini
Replica in scala della sonda

Montata all'interno dell'orbiter è presente una sonda secondaria (le sue dimensioni non superano i 3 metri di diametro per 350 kg di peso), Huygens. Prende il nome dall'astronomo olandese del XVII secolo Christiaan Huygens, che utilizzando il proprio telescopio scoprì Titano. Si è staccata dalla sonda principale il 25 dicembre 2004, ed è atterrata su Titano il 14 gennaio 2005.

Dopo la fase di avvicinamento è entrata nel campo gravitazionale di Titano e ha iniziato la discesa guidata attraverso la sua atmosfera rallentata da un paracadute (solo nella prima fase) e da razzi frenanti. In questa fase (della durata di circa due ore) una speciale telecamera ha effettuato una prima ripresa della superficie di Titano, fondamentale per poterne studiare la geologia. Parallelamente i sensori di bordo hanno provveduto ad una costante misurazione della temperatura delle nubi, mentre gli spettrografi hanno misurato la loro composizione chimica e le caratteristiche fisico-chimiche delle particelle di polvere in sospensione nell'atmosfera. Un ulteriore esperimento condotto durante la fase di discesa è stata la misurazione della velocità dei venti sulla superficie di Titano (attraverso tecniche Doppler). Al momento dell'atterraggio (in una zona di Titano denominata Xanadu - ma era stato previsto anche l'ammaraggio in un eventuale oceano di Titano) la sonda aveva energia appena sufficiente per effettuare una seconda volta tutte queste misure. Mezz'ora dopo si è spenta definitivamente.

Nella più ottimistica delle previsioni il piccolo robot della capsula Huygens avrebbe dovuto inviare informazioni per quindici minuti al massimo, invece ha continuato a fare sentire la sua voce per altre due ore, fino a che Cassini non è tramontato dietro al pianeta. Tramite i radiotelescopi di tutto il mondo il suo segnale è stato raccolto per un'altra ora.


Curiosità

La NASA ha pubblicato nel 1999 due file PDF in inglese per costruire il proprio modello di navicella Cassini-Huygens con dei semplici pezzi di carta. I due PDF sono reperibili qui(versione semplice) o qui(versione completa).

Note

  1. ^ Jonathan Corum, Mapping Saturn's Moons, su nytimes.com, The New York Times, 18/12/2015.
  2. ^ (EN) Saturn Plunge Nears for Cassini Spacecraft, su NASA, 29/08/2017. URL consultato il 30/08/2017.
  3. ^ Dennis Overbye, Cassini Flies Toward a Fiery Death on Saturn, su nytimes.com, The New York Times, 08/09/2017. URL consultato il 10/09/2017.
  4. ^ Dave Mosher, NASA will destroy a $3.26 billion Saturn probe this summer to protect an alien water world, su businessinsider.com, Business Insider, 05/04/2017. URL consultato il 02/05/2017.
  5. ^ Kenneth Chang, The 'Sounds' of Space as NASA's Cassini Dives by Saturn, su nytimes.com, The New York Times, 03/05/2017. URL consultato il 03/05/2017.
  6. ^ Dwayne Brown, Laurie Cantillo e Preston Dyches, NASA's Cassini Spacecraft Ends Its Historic Exploration of Saturn, su jpl.nasa.gov, NASA, 15/09/2017.
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  8. ^ Deborah Netburn, ‘OK. Let'’'s do it!’ An oral history of how NASA’s Cassini mission to Saturn came to be, su latimes.com, Los Angeles Times, 12/09/2017.
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