La sonda Cassini alla scoperta della luna di Saturno

La sonda Cassini alla scoperta della luna di Saturno

La sonda spaziale internazionale Cassini ha sorvolato Encelado, luna di Saturno ricoperta da un oceano liquido, transitando nella regione del polo sud a soli 49 chilometri dalla sua superficie. Lo storico avvicinamento era mirato a raccogliere tutte le informazioni possibili dalla nube di particelle ghiacciate che vengono emesse dall’area polare meridionale di Encelado.

 

Cassini è il frutto di un progetto congiunto a cui partecipano la Nasa, l’Agenzia spaziale europea (Esa) e l’Agenzia spaziale italiana (Asi) e orbita intorno a Saturno dal 2004. Venne lanciata nell’ottobre del 1997 insieme con la sonda Huygens dell’Esa e, una volta raggiunto Saturno, ne ha studiato gli anelli e il campo magnetico. Il 25 dicembre 2004 la sonda Huygens, separandosi dalla nave madre si è diretta verso la principale luna di Saturno, Titano. Nel gennaio 2005, la sonda è scesa nell’atmosfera del satellite raccogliendo dati sull’atmosfera, immagini della superficie e rumori provenienti dall’ambiente circostante. Gli scienziati sperano di ottenere informazioni sulla possibilità che su Encelado esistano attività idrotermali e sull’impatto di queste attività sulla capacità della luna di accogliere forme di vita semplici. L’ultimo passaggio di Cassini è previsto il 19 dicembre quando la sonda, dalla distanza di circa 5000 km, misurerà la temperatura interna di Encelado.

 

L’industria spaziale italiana ha avuto un ruolo di primo piano in questa missione attraverso Thales Alenia Space e Finmeccanica-Selex ES.

 

Thales Alenia Space fu scelta come capocommessa per la sonda spaziale Huygens. A capo di un consorzio che ha riunito 40 società e laboratori, fu la prima in Europa a raccogliere la sfida tecnica di realizzare una sonda progettata per affrontare condizioni estreme. Con Cassini-Huygens, l’Europa s’impegnava in un programma planetario senza precedenti, che prevedeva l’ingresso nell’atmosfera di un altro pianeta. Per rispondere ai requisiti, fu necessario sviluppare una sonda in grado di sostenere un viaggio di 7 anni e di oltre 3 miliardi di chilometri nel Sistema Solare, lontano dal Sole e a temperature di meno 200 gradi centigradi.

 

Thales Alenia Space ha curato la progettazione e realizzazione dell’antenna ad alto guadagno (HGA/LGA) che assicura tutti i collegamenti da e verso Terra. Con il suo diametro di quattro metri e un riflettore ultraleggero e indeformabile in fibra di carbonio, l’antenna è un “gioiello” in grado di operare nelle condizioni ambientali estreme incontrate dalla missione. Può sopportare una escursione di 400 gradi centigradi, tanto che nel passaggio ravvicinato con Venere – il punto più vicino al Sole – l’antenna è stata utilizzata come “ombrello” per proteggere la sonda dal calore: più 180 gradi centigradi. Mentre, da quando orbita intorno a Saturno, lavora a una temperatura di meno 200 gradi. L’azienda ha inoltre realizzato il radar multimodo che ha aiutato a comprendere molte particolarità morfologiche di Titano. Sviluppata a Roma in collaborazione con la NASA, questa tecnologia è stata utilizzata, nella sua modalità radiometrica, già durante il viaggio verso Saturno, in occasione del passaggio in prossimità di Giove, consentendo di ottenere un rilevantissimo risultato scientifico nello studio della magnetosfera di quel pianeta. Per quel che riguarda la tecnologia del radar a apertura sintetica (SAR), che utilizza le radiofrequenze, essa permette di scrutare attraverso l’atmosfera molto densa di Titano, là dove i sensori ottici non possono arrivare.

 

Finmeccanica-Selex ES  ha fornito alla missione il sensore SRU – Stellar Reference Unit, oltre ai due strumenti VIMS – Visibile Imager Spectrometer – e HASI – Huygens Atmospheric Structure Instrument. Lo SRU è un sensore usato per mantenere l’assetto di Cassini durante la sua traiettoria interplanetaria. Questa funzione è fondamentale per la riuscita della missione poiché da questo sensore dipende il collegamento radio con la terra. Lo SRU è costituito da un complesso sistema di lenti (telescopio) che produce sul suo piano focale (CCD) l’immagine di un insieme di stelle. L’immagine è convertita in segnale elettrico e quindi digitalmente trasferita  al calcolatore di bordo. Tramite il processamento della posizione dell’immagine delle stelle viene stabilito l’orientamento del satellite. VIMS/V è uno spettrometro a immagine nel campo visibile. Esso è costituito essenzialmente da tre parti: un sofisticato telescopio realizzato con cinque specchi, di cui uno rotante per fare immagini, lo spettrometro vero e proprio con un reticolo di diffrazione e un CCD e infine il modulo elettronico. L’uscita dello strumento sono immagini della stessa scena prese con 96 “colori” diversi con i quali è possibile determinare i componenti dell’atmosfera e del suolo dei pianeti. HASI è uno strumento col quale, attraverso l’uso di diversi sensori (accelerometri, sensori di temperatura, di pressione e campo elettrico), è  stato possibile studiare la struttura verticale dell’atmosfera, mentre il modulo di discesa compiva la discesa  su Titano. Lo strumento si compone di sensori localizzati in punti strategici del modulo di discesa e di una scatola di processamento dati.

Roma 29/10/2015