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Cassini #GrandFinale: gli ultimi istanti di una missione epocale

Cassini #GrandFinale: gli ultimi istanti di una missione epocale
Crediti: NASA/JPL-Caltech

Gli ingegneri hanno ricostruito come si è comportata la sonda durante la sua ultima immersione nell'atmosfera di Saturno.

I dati scientifici ed ingegneristici ricevuti durante gli ultimi istanti della missione Cassini sono davvero molti e richiederanno diversi mesi per essere elaborati ma gli ingegneri sono già stati in grado di ricostruire il comportamento della navicella durante il tuffo finale nell'atmosfera di Saturno. Queste informazioni saranno fondamentali per pianificare le missioni future.

Durante l'ultimo volo attorno al pianeta, la Cassini attraversava l'atmosfera superiore ad una quota in cui i gas hanno poca densità, paragonabile a quella della fascia attorno alla Terra in cui orbita la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), cioè dove la pressione atmosferica è quasi inesistente. Qui, però, la sonda viaggiava 4,5 volte più velocemente della ISS, sperimentando una pressione dinamica (cioè la pressione derivante dal suo rapido movimento rispetto l'atmosfera rarefatta) molto superiore.

La telemetria ricevuta indica che già un'ora prima dell'ultima comunicazione la Cassini dondolava avanti e indietro di qualche frazione di grado perché i propulsori intervenivano ad intervalli di qualche minuto per mantenere l'antenna ad alto guadagno puntata verso la Terra e bilanciare le forze (gravitazionali di Saturno) che tendevano a far ruotare la navicella.
"Per mantenere l'antenna puntata verso la Terra abbiamo usato quello che viene chiamato bang-bang control cioè, abbiamo dato alla navicella dei parametri ristretti di rotazione accettabile così ha acceso i propulsori per restare in quel range", ha dichiarato Julie Webster, capo delle operazioni al Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA. Una possibilità di movimento davvero piccola: solo 2 milliradianti, pari a 0,1 gradi, una direttiva che la Cassini ha seguito alla lettera fino a tre minuti prima della perdita del segnale.

A circa 1.900 chilometri sopra le nubi di Saturno è iniziato l'incontro vero e proprio con l'atmosfera del pianeta.
Il lungo braccio da 11 metri del magnetometro è stato il primo a risentirne: il gas tenue ha cominciato a spingere contro il braccio come una leva, costringendolo a ruotare leggermente verso poppa. In risposta, i propulsori hanno iniziato a lavorate per correggere e fermare la rotazione. Nel corso dei successivi due minuti, come gli ingegneri avevano predetto, ormai sparavano lunghi e frequenti impulsi: la battaglia con Saturno era iniziata.

Con i propulsori quasi sempre accessi, che hanno raggiunto il 100% delle loro capacità negli ultimi 20 secondi, la Cassini ha fronteggiato il pianeta per 91 interminabili secondi.
Gli ultimi otto secondi di dati mostrano che la sonda aveva iniziato lentamente a puntare indietro con l'antenna ad alto guadagno iniziando a perdere il collegamento con la Terra e, come previsto, 83 minuti più tardi le antenne del Deep Space Network non hanno più ricevuto il segnale. La prima a scomparire dai monitor è stata la telemetria e 24 secondi più tardi è stato perso anche il segnale portante... poi, il silenzio: la missione Cassini era terminata.

Gli ultimi 30 secondi di segnali radio ricevuti dalla Cassini

Nell'animazione sono mostrati gli ultimi 30 secondi della sonda in banda X e S.
Crediti: NASA/JPL-Caltech

"Considerato che la Cassini non è stata progettata per volare in un'atmosfera planetaria, è notevole che abbia resistito tutto quel tempo, consentendo ai suoi strumenti scientifici di inviare dati fino all'ultimo secondo", ha dichiarato Earl Maize, responsabile del progetto Cassini al JPL. "Era un veicolo solidamente costruito ed ha fatto tutto ciò che gli abbiamo chiesto di fare".

Solo due giorni prima, la Cassini aveva inviato a Terra la sua ultima cartolina di Saturno, l'ultimo mosaico globale del pianeta gigante ed i suoi anelli.
Io ancora non ho avuto tempo di lavorarci ma molti colleghi di processing hanno elaborato le immagini in tempi record. Quella proposta qui sotto è di Ian Regan, condivisa sul sito della Planetary Society con un toccante post di addio, in cui non ho potuto fare altro che immedesimarmi.

Cassini: ultimo mosaico di Saturno 13 settembre 2017

Cassini: ultimo mosaico di Saturno 13 settembre 2017.
Le 75 immagini sono state catturate dalla Wide Angle Camera nei filtri rosso, verde, blu e Clear, con diverse esposizioni nell'arco di due ore, tra le 13.19 e le 15.17 UTC.
In questa vista sono risolte solo tre lune: Encelado, Giano e Mima.
Crediti: NASA / JPL-Caltech / SSI / Ian Regan

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
In cerca di una nuova occupazione, negli ultimi anni mi sono occupata di digital advertising, web e video analytics.
Dedico il tempo libero alla mia dolcissima bimba Sofia Vega, a questo sito (creato nel 2012 in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte) ed al processing delle immagini raw scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
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