La navicella spaziale Cassini della NASA entrerà in un nuovo territorio nella sua fase finale della missione, il Gran Finale, mentre si prepara a intraprendere una serie di passaggi ultra-ravvicinati attraverso l'atmosfera superiore di Saturno con le sue ultime cinque orbite attorno al pianeta.

Cassini effettuerà il primo di questi cinque passaggi su Saturno alle 00:22 EDT di lunedì, 14 agosto. Il punto di massimo avvicinamento della navicella a Saturno durante questi passaggi sarà tra circa 1, 010 e 1, 060 miglia (1, 630 e 1, 710 chilometri) sopra le cime delle nuvole di Saturno.

Si prevede che la navicella incontrerà un'atmosfera abbastanza densa da richiedere l'uso dei suoi piccoli propulsori a razzo per mantenere la stabilità - condizioni simili a quelle incontrate durante molti dei sorvoli ravvicinati di Cassini della luna di Saturno Titano, che ha la sua atmosfera densa.

"I sorvoli di Titano di Cassini ci hanno preparato per questi rapidi passaggi attraverso l'atmosfera superiore di Saturno, " disse Earl Maize, Cassini project manager presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA in California. "Grazie alla nostra passata esperienza, il team è fiducioso di capire come si comporterà il veicolo spaziale alle densità atmosferiche previste dai nostri modelli".

Maize ha affermato che il team considererà il passaggio del 14 agosto nominale se i propulsori operano tra il 10 e il 60 percento della loro capacità. Se i propulsori sono costretti a lavorare di più, il che significa che l'atmosfera è più densa di quanto previsto dai modelli, gli ingegneri aumenteranno l'altitudine delle orbite successive. Denominata "manovra pop-up, " i propulsori verranno utilizzati per aumentare la quota di massimo avvicinamento ai passaggi successivi, probabilmente di circa 120 miglia (200 chilometri).

Se la manovra pop-up non è necessaria, e l'atmosfera è meno densa del previsto durante i primi tre passaggi, gli ingegneri possono alternativamente utilizzare l'opzione "pop-down" per abbassare l'altitudine di avvicinamento più vicina delle ultime due orbite, probabilmente anche di circa 120 miglia (200 chilometri). Ciò consentirebbe agli strumenti scientifici di Cassini di in particolare lo spettrometro di massa ionico e neutro (INMS), per ottenere dati sull'atmosfera ancora più vicini alla sommità delle nuvole del pianeta.

"Mentre fa questi cinque tuffi in Saturno, seguito dal suo ultimo tuffo, Cassini diventerà la prima sonda atmosferica Saturno, "ha detto Linda Spilker, Scienziato del progetto Cassini al JPL. "È stato a lungo un obiettivo dell'esplorazione planetaria inviare una sonda dedicata nell'atmosfera di Saturno, e stiamo gettando le basi per future esplorazioni con questa prima incursione".

Altri strumenti Cassini renderanno dettagliati, osservazioni ad alta risoluzione delle aurore di Saturno, temperatura, e i vortici ai poli del pianeta. Il suo radar scruterà in profondità nell'atmosfera per rivelare caratteristiche su piccola scala fino a 16 miglia (25 chilometri) di larghezza, quasi 100 volte più piccole di quanto la navicella spaziale potesse osservare prima del Gran Finale.

L'11 settembre un incontro a distanza con Titan servirà come versione gravitazionale di una grande manovra a comparsa, rallentando l'orbita di Cassini attorno a Saturno e piegando leggermente il suo percorso per inviare la navicella verso il suo tuffo del 15 settembre nel pianeta.

Durante il tuffo semiorbitale, il piano è di avere sette strumenti scientifici Cassini, compreso INMS, acceso e riportando le misurazioni quasi in tempo reale. Si prevede che la navicella raggiunga un'altitudine in cui la densità atmosferica è circa il doppio di quella che ha incontrato durante i suoi ultimi cinque passaggi. Una volta che Cassini raggiunge quel punto, i suoi propulsori non saranno più in grado di contrastare la spinta dell'atmosfera di Saturno per mantenere l'antenna della navicella puntata verso la Terra, e il contatto sarà definitivamente perso. La navicella spaziale si romperà come una meteora pochi istanti dopo, concludendo il suo lungo e gratificante viaggio.