Sta per iniziare un viaggio emozionante per la navicella spaziale Cassini della NASA. Gli ingegneri hanno pompato l'orbita della navicella attorno a Saturno quest'anno per aumentare la sua inclinazione rispetto all'equatore e agli anelli del pianeta. E il 30 novembre, a seguito di una spinta gravitazionale dalla luna di Saturno Titano, Cassini entrerà nella prima fase del drammatico finale della missione.

Lanciato nel 1997, Cassini ha girato il sistema di Saturno da quando è arrivato lì nel 2004 per uno studio ravvicinato del pianeta, i suoi anelli e le sue lune. Durante il suo viaggio, Cassini ha fatto numerose scoperte drammatiche, compreso un oceano globale all'interno di Encelado e mari di metano liquido su Titano.

Tra il 30 novembre e il 22 aprile, Cassini girerà in alto sopra e sotto i poli di Saturno, immersioni ogni sette giorni, per un totale di 20 volte, attraverso la regione inesplorata al confine esterno degli anelli principali.

"Chiamiamo questa fase della missione "Orbite radenti ad anello di Cassini", perché passeremo oltre il bordo esterno degli anelli, "ha detto Linda Spilker, Scienziato del progetto Cassini presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California. "Inoltre, abbiamo due strumenti in grado di campionare particelle e gas mentre attraversiamo il ringplane, quindi in un certo senso anche Cassini sta 'pascolando' sugli anelli".

Su molti di questi passi, Gli strumenti di Cassini tenteranno di campionare direttamente le particelle dell'anello e le molecole di gas deboli che si trovano vicino agli anelli. Durante le prime due orbite, la navicella passerà direttamente attraverso un anello estremamente debole prodotto da minuscole meteore che colpiscono le due piccole lune Giano ed Epimeteo. Gli attraversamenti dell'anello a marzo e aprile invieranno il veicolo spaziale attraverso i polverosi tratti esterni dell'anello F.

"Anche se stiamo volando più vicini all'anello F di quanto non abbiamo mai fatto, saremo ancora più di 4, 850 miglia (7, 800 chilometri) di distanza. C'è poca preoccupazione per il rischio di polvere a quella distanza, " disse Earl Maize, Cassini project manager presso JPL.

L'anello F segna il confine esterno del sistema ad anello principale; Saturno ne ha molti altri, anelli molto più deboli che si trovano più lontano dal pianeta. L'anello F è complesso e in continua evoluzione:le immagini di Cassini hanno mostrato strutture come stelle filanti luminose, filamenti sottili e canali scuri che appaiono e si sviluppano in poche ore. L'anello è anche piuttosto stretto, largo solo circa 500 miglia (800 chilometri). Al suo centro c'è una regione più densa di circa 30 miglia (50 chilometri) di larghezza.

Così tante cose da vedere

Le orbite radenti di Cassini offrono opportunità senza precedenti per osservare il serraglio di piccole lune che orbitano dentro o vicino ai bordi degli anelli, compresi i migliori sguardi sulle lune Pandora, Atlante, Pan e Dafni.

Sfiorare i bordi degli anelli fornirà anche alcuni degli studi più ravvicinati mai visti sulle porzioni esterne degli anelli principali di Saturno (la A, anelli B e F). Alcune delle viste di Cassini avranno un livello di dettaglio mai visto da quando la navicella spaziale è planata proprio sopra di loro durante il suo arrivo nel 2004. La missione inizierà a riprendere gli anelli a dicembre lungo tutta la loro larghezza, risoluzione di dettagli inferiori a 0,6 miglia (1 chilometro) per pixel e creazione della scansione completa di altissima qualità di Cassini della struttura intricata degli anelli.

La missione continuerà a indagare su caratteristiche su piccola scala nell'anello A chiamate "eliche, " che rivelano la presenza di lune invisibili. A causa delle loro forme simili a eliche di aeroplani, gli scienziati hanno dato ad alcune delle caratteristiche più persistenti nomi informali ispirati a famosi aviatori, compreso "Earhart". L'osservazione delle eliche ad alta risoluzione rivelerà probabilmente nuovi dettagli sulla loro origine e struttura.

E a marzo, mentre costeggiamo l'ombra di Saturno, Cassini osserverà gli anelli retroilluminati dal sole, nella speranza di catturare nuvole di polvere espulse da impatti di meteoriti.

Prepararsi per il Finale

Durante queste orbite, Cassini passerà vicino a circa 56, 000 miglia (90, 000 chilometri) sopra le cime delle nuvole di Saturno. Ma anche con tutta la loro entusiasmante scienza, queste orbite sono semplicemente un preludio ai passi che rasentano i pianeti che ci attendono. Ad aprile 2017, la navicella inizierà la sua fase del Gran Finale.

Dopo quasi 20 anni nello spazio, la missione si sta avvicinando alla fine perché la navicella sta finendo il carburante. Il team di Cassini ha progettato con cura il finale per condurre una straordinaria indagine scientifica prima di inviare la navicella spaziale su Saturno per proteggere le sue lune potenzialmente abitabili.

Durante il suo gran finale, Cassini passerà vicino a 1, 012 miglia (1, 628 chilometri) sopra le nuvole mentre si tuffa ripetutamente attraverso lo stretto divario tra Saturno e i suoi anelli, prima di immergersi nell'atmosfera del pianeta il 15 settembre. Ma prima che la navicella spaziale possa saltare gli anelli per iniziare il suo finale, rimane qualche lavoro preparatorio.

Iniziare con, Cassini effettuerà una breve combustione del suo motore principale durante il primo avvicinamento super ravvicinato agli anelli il 4 dicembre. Questa manovra è importante per mettere a punto l'orbita e impostare la rotta corretta per consentire il resto della missione.

"Questa sarà la 183esima e ultima accensione attualmente pianificata del nostro motore principale. Anche se potremmo ancora decidere di utilizzare di nuovo il motore, il piano è di completare le restanti manovre utilizzando i propulsori, " disse Mais.

Per prepararsi ulteriormente, Cassini osserverà l'atmosfera di Saturno durante la fase di avvicinamento all'anello della missione per determinare con maggiore precisione quanto si estende al di sopra del pianeta. Gli scienziati hanno osservato che l'atmosfera più esterna di Saturno si espande e si contrae leggermente con le stagioni dall'arrivo di Cassini. Data questa variabilità, i dati imminenti saranno importanti per aiutare gli ingegneri della missione a determinare quanto vicino possono far volare in sicurezza il veicolo spaziale.