Dopo vent’anni nello spazio a oltre un miliardo di chilometri dalla Terra, sei anni fa una piccola sonda spaziale si apprestava a terminare una missione destinata a cambiare per sempre la nostra comprensione del Sistema Solare. Era la Cassini-Huygens, collaborazione internazionale di NASA ed ESA, che il 15 settembre 2017 ci ha regalato un finale indimenticabile. Un “Grand Finale” che è diventato una pietra miliare nella storia dell’astronomia e dell’esplorazione spaziale.

Ormai priva di carburante, la Cassini-Huygens è stata spinta verso il gigante gassoso Saturno, suo oggetto di studio principale. Non si trattò di una discesa ordinaria, ma di un atto audace e spettacolare, un tuffo nell’atmosfera del pianeta, che concluse definitivamente la missione con una spettacolare disintegrazione.

Mentre i ricercatori trattenevano il fiato, la sonda ha inviato dati preziosi fino all’ultimo istante, rivelando segreti sorprendenti su Saturno e i suoi anelli.

La missione in breve

Cassini-Huygens è stata lanciata nel 1997, con l’obiettivo di esplorare il pianeta Saturno e il suo sistema di lune. La missione prende il nome dall’astronomo italiano Giovanni Domenico Cassini e dallo scopritore della luna Titano, Christiaan Huygens.

Il motivo principale dietro la missione era ampliare la comprensione dei giganti gassosi del Sistema Solare, concentrandosi su Saturno. Cassini aveva una serie di obbiettivi ambiziosi, tra cui lo studio dell’atmosfera di Saturno, della sua magnetosfera e dei suoi anelli. Doveva inoltre esaminare alcune delle sue lune più intriganti, come Encelado e Titano.

La sonda, equipaggiata con una vasta gamma di strumenti scientifici, ha raggiunto Saturno nel 2004. Una delle scoperte più sorprendenti è stata quella di geysers d’acqua provenienti da Encelado, che ha suggerito la presenza di un oceano sotterraneo e sollevato domande sulla possibilità di vita microbica.

Il veicolo trasportava la sonda secondaria Huygens, che nel 2005 è discesa con successo su Titano, diventando la prima sonda a toccare la superficie di un satellite al di fuori della nostra Luna. Huygens ha fornito dati preziosi sull’atmosfera di Titano, rivelando paesaggi simili a laghi di metano e etano e suggerendo un mondo potenzialmente adatto alla vita aliena.

La scelta del “Grand Finale”

Il “Grand Finale” della sonda Cassini-Huygens è stato pianificato per diverse ragioni. Dopo vent’anni di esplorazione del sistema di Saturno, la sonda stava esaurendo il propellente e il suo spegnimento improvviso era rischioso per la possibile contaminazione di batteri terrestri sulle lune saturniane come Encelado, che potenzialmente avrebbero potuto ospitare vita microbica. Per evitare ciò, la NASA scelse quindi di de-orbitare la sonda in modo sicuro.

Nel 2008 erano state valutate una serie di opzioni per raggiungere questo obiettivo, ciascuna con diversi finanziamenti, sfide scientifiche e tecniche. Un impatto di breve periodo su Saturno per la fine della missione era stato valutato “eccellente” per una serie di motivazioni, di carattere sia scientifico che economico. Alla fine del 2014, il governo degli Stati Uniti approvò il Grand Finale al costo di 200 milioni di dollari.

Il processo iniziò nel mese di aprile 2017, dopo un ultimo sorvolo di Titano, quando la Cassini-Huygens si inserì in una serie di 22 orbite sempre più strette tra Saturno e i suoi anelli. La distanza tra la sonda e la cima delle nuvole del pianeta, durante queste orbite, era inferiore a 2400 km, e la sua velocità di circa 124 mila km/h. Le orbite portarono la Cassini-Huygens più vicino al pianeta di quanto avesse mai tentato in precedenza, permettendo un’osservazione ravvicinata delle nubi di Saturno e dei suoi anelli.

Il tuffo nell’atmosfera di Saturno

Dopo l’ultimo flyby con Titano l’11 settembre 2017, usato come fionda gravitazionale, Cassini si immise nell’orbita che l’avrebbe portata a tuffarsi nell’atmosfera di Saturno. Il 14 settembre, giorno precedente all’impatto, la sonda riprese per l’ultima volta Titano ed Encelado, il polo nord di Saturno e gli anelli.

Il 15 settembre 2017, infine, la Cassini-Huygens eseguì la sua ultima manovra, immergendosi nell’atmosfera di Saturno. Durante la discesa, la sonda continuò a trasmettere dati scientifici preziosi. Nel farlo, contrastava la crescente resistenza della frizione atmosferica che ha comportato un significativo aumento della velocità, dovuto all’attrito. Scendendo, la sonda utilizzò il poco propellente rimasto a bordo per mantenere la sua stabilità e rimanere orientata nella direzione corretta.

Durante l’immersione, la sonda continuò a misurare la composizione dell’atmosfera, la temperatura, la densità e altri parametri atmosferici. Questi dati sono stati trasmessi in tempo reale alla Terra, fornendo informazioni uniche sulla regione dell’atmosfera di Saturno in cui Cassini si stava tuffando.

A causa dell’intenso calore e della pressione generati dall’attrito con l’atmosfera, si stima che Cassini abbia iniziato a fondersi e a disintegrarsi a una profondità di circa 1500 km sotto la cima delle nubi di Saturno. Questo processo avvenne molto rapidamente, circa 45 secondi dopo l’ultima trasmissione.

L’eredità di Cassini

L’eredità della Cassini-Huygens è profonda e duratura. La missione ha rappresentato un trampolino di lancio per una vasta gamma di scoperte scientifiche, sul sistema saturniano ma anche sulla formazione dei giganti gassosi e più in generale sul Sistema Solare.

La sonda ha rivelato importanti dettagli sulla struttura e la dinamica degli anelli di Saturno, svelando processi complessi che plasmano questi affascinanti sistemi di anelli.

Tra le altre cose, Cassini ha studiato la magnetosfera di Saturno, rivelando nuovi dettagli sulla sua composizione atmosferica. Di seguito, una spettacolare foto (in falsi colori) delle nuvole nell’emisfero settentrionale di Saturno, riprese da Cassini. Credits: NASA/JPL-Caltech

Atterrando su Titano, poi, la sonda Huygens ha svelato un mondo alieno, con paesaggi di fiumi e laghi che hanno stimolato l’immaginazione dell’umanità sulla diversità dei mondi del Sistema Solare e le possibili condizioni per la vita.

In 19 anni e 335 giorni di missione, compresi i suoi istanti finali, Cassini-Huygens ha riscritto i libri di testo e riempito gli occhi dell’umanità di meraviglia. La sua eredità si riflette nelle numerose pubblicazioni scientifiche, nelle immagini spettacolari che ha catturato, ma anche nelle domande fondamentali sollevate riguardo alla ricerca di vita al di fuori del pianeta Terra. E nell’amore per l’esplorazione di uno spazio che con missioni come questa sembra sempre più vicino.