Ecco la ricostruzione degli ultimi istanti di vita della sonda Cassini

La NASA ha finalmente pubblicato i dettagli sugli ultimi istanti di vita di Cassini, che ha letteralmente lottato contro l'atmosfera di Saturno.

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Dopo l'ultimo tuffo della sonda spaziale Cassini, i più curiosi sicuramente hanno atteso il momento della diffusione dei primi dati dei suoi ultimi istanti di vita. Questi sono finalmente arrivati dopo l'opportuna analisi svolta dagli scienziati della NASA e ci permettono di capire finalmente cosa è successo poco prima che l'orbiter si schiantasse definitivamente sull'atmosfera densa di Saturno. In questo speciale vi parleremo della ricostruzione della caduta della sonda, mentre tutte le curiosità che emergeranno su Saturno verranno riportate come sempre su Everyeye man mano che la NASA le renderà pubbliche. Per chi avesse saltato le tappe più importanti del viaggio di Cassini, vi consigliamo la lettura del suo ultimo bacio a Titano, della scoperta dell'oceano di acqua sotto la crosta ghiacciata di Encelado, della particolare illusione ottica generata sui suoi anelli ed infine della decisione della NASA di distruggere la sonda.


Quel famoso 15 settembre

Il 15 settembre la sonda è andata a schiantarsi sulla densa atmosfera di Saturno: erano le 14.00 qui in Italia ed il segnale si era appena spento in diretta mondiale, anche se in realtà l'orbiter aveva smesso di comunicare già 83 minuti prima, il tempo necessario alle onde elettromagnetiche per percorrere la distanza di 1,5 miliardi di chilometri da Saturno alla Terra. Non sono mancate scene di commozione generale tra gli scienziati della NASA, alcuni dei quali hanno lavorato a questa missione circa 30 anni, includendo operatività effettiva, viaggio e progettazione di tutta la strumentazione. Negli istanti finali di Cassini, 8 dei suoi 12 strumenti erano in presa dati, con l'antenna puntata verso il nostro pianeta per trasmettere qualsiasi informazione captata dall'ambiente circostante. I dati richiedono ancora un'attenta analisi del team di ricerca, ma gli ultimi combattuti istanti della sonda risultano già chiari e forniscono una prima analisi dell'atmosfera del gigantesco pianeta degli anelli.

La lotta di Cassini contro l'atmosfera di Saturno

Per inviare i dati l'antenna di Cassini doveva essere direzionata esattamente dove si trova la Terra e non erano ammessi errori in tal senso: bastava una sollecitazione piccola per perdere completamente il segnale, visto che più la Terra è lontana da una sonda, più risulta piccola e la precisione richiesta è maggiore. Ai propulsori è stato affidato il compito di stabilizzare il più possibile la strumentazione per evitare qualsiasi sua oscillazione che avesse decentrato l'antenna, impedendoci di ricevere preziosi dati sull'ambiente di Saturno. I propulsori sono riusciti a garantire la giusta stabilità nella parte più alta dell'atmosfera, producendo ognuno una forza di mezzo Newton, come un piccolo sasso. Inizialmente la densità dell'aria circostante era tanto bassa da essere assimilabile a quella del gas nel quale orbita la stazione spaziale internazionale attorno alla Terra: in effetti si può quasi assumere che non fosse presente dell'aria a quella altezza. Per contro la velocità di Cassini era 4,5 volte maggiore di quella della ISS, quindi chiaramente la pressione dell'aria risultava maggiore: il fenomeno può essere facilmente spiegato se pensate ad un giro su un coaster, dove l'aria sbatte più violentemente sul vostro viso rispetto a quando siete in fila dove non avvertite certo la pressione dell'aria circostante. Un'ora prima della sua distruzione Cassini oscillava di mezzo grado avanti ed indietro, stabilizzata continuamente e dolcemente dai suoi propulsori che si opponevano all'attrazione gravitazionale del pianeta che l'avrebbe fatta ruotare.


Il bang-bang control

Qualcuno sicuramente immagina gli scienziati come persone estremamente serie e professionali. La seconda è sicuramente vera nella maggior parte dei casi, ma sulla prima ci sarebbe molto da ridire. Basta pensare a Julie Webster che lavora al JPL per la missione Cassini che ha rivelato che il "sistema che mantiene l'antenna della sonda puntata verso la Terra è chiamato bang bang control'. Un nome un programma, ma in realtà chiarisce subito il meccanismo: appena la sonda "dondola" e ruota di 0,1 gradi, dalla parte opposta un propulsore si aziona e la riporta nella posizione retta. A 1.900 chilometri al di sopra delle nuvole più alte Cassini ha incontrato la prima atmosfera di Saturno, e abbiamo già detto che per quanto il gas fosse tenue la velocità di Cassini ha fatto sì che bastasse a far ruotare tutta la struttura, specialmente per colpa del magnetometro, un'asta sporgente all'infuori lunga 11 metri. In quel momento è iniziata la disperata lotta dei propulsori contro tutte le oscillazioni subite dalla sonda, nel tentativo di mantenerla allineata alla Terra.

La sfida è durata per circa due minuti, dove negli ultimi 20 secondi i propulsori sono rimasti accesi sfruttando il 100% della loro capacità per stabilizzare Cassini. Negli ultimi 8 secondi è stato registrato lo spostamento dell'antenna ed alla fine il silenzio totale. Nell'animazione riportata a questo link potete osservare quello che hanno visto gli scienziati e gli spettatori che hanno assistito alla cessazione della comunicazione con la sonda il 15 settembre. Il picco in pochi secondi è sparito completamente e la piccola ascesa prima dello spegnimento non è altro che il segnale non diretto dell'antenna, dunque non una vera e propria ripresa. Tirando le somme, gli ultimi minuti di Cassini sono andati esattamente come avevano predetto gli addetti ai lavori. Non resta dunque che attendere le prime scoperte dell'atmosfera del gigante gassoso.