
Il veicolo spaziale "Cassini-Huygens", chiamato così in onore dei due grandi astronomi che hanno legato il proprio nome ad uno dei più affascinanti pianeti del sistema solare, nella notte fra il 30 giugno e il 1° luglio 2004, ha raggiunto Saturno dopo un viaggio di 3 miliardi e mezzo di chilometri, durato quasi 7 anni.
Il grande progetto messo in atto grazie alla collaborazione fra tre agenzie spaziali NASA, ESA e ASI, ha lo scopo di effettuare un'esplorazione approfondita del sistema di Saturno, dopo tre precedenti missioni (Pioneer 11 nel 1979, Voyager 1 nel 1980 e Voyager 2 nel 1981), che si erano limitate ad un semplice sorvolo del pianeta.
Alla realizzazione della Cassini-Huygens hanno lavorato più di cinquemila persone fra cui 260 scienziati dei 17 Paesi coinvolti nei vari esperimenti.
La navicella Cassini è stata sviluppata dalla NASA (National Aeronautic and Space Administration) con un importante contributo dell'ASI (Agenzia Spaziale Italiana), mentre la sonda Huygens è stata realizzata dall'industria di diversi Paesi col finanziamento dell'ESA (Agenzia Spaziale Europea).

Il 15 ottobre 1997 il veicolo spaziale Cassini-Huygens è decollato da Cape Canaveral in Florida, sospinto verso lo spazio dal più potente e costoso razzo vettore americano, disponibile negli anni '70 Titan IVB/Centaur, alto quasi 56 metri e pesante al lancio circa 1000 tonnellate. L'energia sprigionata dal possente razzo, necessaria per poter sollevare la massa veicolare che, al momento del decollo era pari a 62 quintali, era però insufficiente per portare la sonda sulla rotta diretta verso la sua direzione. È stato quindi necessario ricorrere ad una serie di rimpalli planetari, sfruttando gli incontri ravvicinati con Venere, Terra e Giove, per poter guadagnare una velocità tale da raggiungere Saturno.
Dopo aver attraversato la fascia principale degli asteroidi nel febbraio 2000, dove è stato fotografato l'asteroide 2688 Masurski, consentendo di stimarne il diametro pari a 15-20 km, la sonda è transitato nei pressi di Giove il 30 dicembre 2000 ad una distanza minima di poco meno di 10 milioni di chilometri e da quel momento è iniziata la missione scientifica vera e propria.

Il transito intorno a Giove èmstato necessario per poter modificare la traiettoria in direzione di Saturno, sfruttandone la gravità. Le prime immagini del pianeta sono state riprese una ventina di mesi dall'arrivo a destinazione ad una distanza di 285 milioni di km, ma le osservazioni sistematiche del sistema sono cominciate solo un anno più tardi, nel dicembre 2003 ad una distanza di 111 milioni di km.

Prima dell'entrata in orbita intorno a Saturno, la Cassini ha sorvolato Phoebe, la maggiore delle lune esterne del pianeta, l'11 giugno 2004, ad una quota di 2068 km..Con i suoi 220 km di diametro, percorre un'orbita eccentrica e retrograda, alla distanza media di 13 milioni di chilometri.
La sonda ha raccolto dei dati che confermano l'ipotesi che il grosso masso roccioso sia stato catturato da Saturno dopo la formazione del Sistema Solare. Phoebe si differenzia dalle altre lune del pianeta per essere composta più da roccia che da ghiaccio come quei corpi celesti che si trovano in grande quantità nella cintura di Edgeworth-Kuiper, situata poco oltre l'orbita di Nettuno, resti dell'antica nebulosa che ha dato origine al Sistema Solare.
Nella tarda serata del 30 giugno, sono state avviate le manovre per l'entrata in orbita attorno a Saturno. Con una precisa manovra, la Cassini ha attraversato due volte gli anelli di Saturno in una regione povera di particelle e, ad ulteriore sicurezza, proteggendosi con la grande parabola, di fabbricazione italiana, dell'antenna ad alto guadagno, usata come scudo.

Nel corso di tale operazione, il veicolo spaziale ha registrato una sequenza di osservazioni scientifiche irripetibili del pianeta, degli anelli e della magnetosfera con cinque strumenti appositamente attivati. Il 2 luglio è quindi transitato a 339000 km da Titano, dandoci un primo remoto assaggio di questa luna enigmatica e affascinante e dopo le operazioni di assestamento dell'orbita, conclusesi il 23 agosto, ed un incremento di velocità, tutto era pronto per iniziare quattro anni straordinari di esplorazione.
La missione si concluderà il 30 giugno 2008, quattro anni dopo l'entrata in orbita intorno a Saturno e trentatre giorni dopo l'ultimo sorvolo di Titano, previsto il 28 maggio, ma non è detto che la sonda non possa prolungare la sua permanenza nello spazio, se le condizioni lo permetteranno, e proseguire nella sua affascinante esplorazione per alcuni anni oltre la scadenza prevista.
Fonte: Le Stelle n. 25 gennaio 2005 "Cassini-Huygens l'ora della verità" ( L.Anselmo)
Mentre la navicella Cassini si preparava ad entrare in orbita intorno a Saturno, uno strano fenomeno è stato osservato nel gennaio 2004 dalla videocamera a ultravioletti sul lato oscuro degli anelli. Si trattava di una gigantesca eruzione di ossigeno atomico sprigionata dall'anello E che, secondo gli esperti, potrebbe eroderlo facendolo sparire nel giro di 100 milioni di anni, se non sarà rifornito di nuovo materiale.
L'analisi dei dati ha indicato che in breve periodo di tempo sono stati liberati quasi 125 milioni di kg di ossigeno. Nuove osservazioni potranno verificare se si sia trattato di un fenomeno transitorio o se faccia parte di un normale processo di riciclaggio nella magnetosfera di Saturno.
Le ipotesi formulate dagli scienziati sulla causa del fenomeno parlano di una collisione delle particelle di ghiaccio provenienti dall'anello E con il materiale di uno dei sistemi di anelli principali A, B o C , oppure di un'eruzione su Encelado, una luna che orbita nell'anello E.
Fonte: nuovo Orione n 153 - febbraio 2005-09-13
Il 25 dicembre 2004, Huygens si è staccata dalla sonda-madre Cassini, dirigendosi verso Titano.

Alle ore 10.07 del 14 gennaio è avvenuto l'ingresso in atmosfera, alla velocità di 22000 km/h, in tre minuti la velocità si è ridotta a 1400 km/h, mentre lo scudo termico di protezione si riscaldava fino a quasi 2000 gradi. Infine la capsula appesa a tre paracadute è scesa al suolo.
Alcune fotografie scattate a quote diverse durante la discesa, ci mostrano una superficie segnata da un reticolo di solchi, all'apparenza fiumi, e, contrariamente a quello che si pensava, priva di crateri da impatto. Questo dimostra che il satellite è geologicamente attivo. La prima immagine ripresa dalla sonda dopo l'atterraggio, ci rivela un suolo disseminato da massi relativamente piccoli, con dimensioni massime di 15 cm., e ben levigati. Gli esperti parlano di probabili blocchi di ghiaccio d'acqua e di idrocarburi, componenti che dovrebbero trovarsi su tutta la superficie del satellite.

I primi dati confermano che la temperatura al suolo è di -180 °C, condizioni impossibili per l'esistenza di acqua allo stato liquido,ma non per metano ed etano che possono anche evaporare diffondendosi nell'atmosfera che è composta per il 93% di azoto, come quella terrestre. Oltre alle 350 fotografie ottenute, che daranno lavoro agli scienziati per diversi mesi, sono giunti a Terra anche i suoni di Titano. Essi raccontano il sibilo che la sonda ha provocato attraversando l'atmosfera misto a quello dei venti che, ad alcuni chilometri di altezza, soffiano a 400 km/h . Il rumore si fa quasi imprecettibile nel momento in cui la sonda raggiunge il suolo, lasciando trasparire il silenzio di quel mondo lontano, distante da noi 1,2 miliardi di chilometri circa.
Fonte: nuovo Orione n.153 - febbraio 2005
Il 31 dicembre 2004 la Cassini effettuò il primo passaggio ravvicinato al satellite Iapetus (Giapeto) e rivelò la presenza di una catena montuosa che si estende per oltre 1300 km lungo l'equatore dell'emisfero oscuro, dando alla luna la sembianza di una grossa noce.

Secondo P.Freire, astronomo all'osservatorio di Arecibo (Puerto Rico), il fatto che il crinale montuoso, con picchi che superano i 13 km, e la "patina" scura che ricopre metà della superficie del satellite si trovino nello stesso emisfero, sta a significare che la loro genesi dev'essere in qualche modo collegata. La sua ipotesi è che ambedue abbiano avuto origine da una collisione di Iapetus con il bordo di uno degli anelli primordiali di Saturno a causa di un improvviso cambiamento dell'orbita del satellite.
Altri astronomi non concordi con quest'idea per il fatto che il satellite dista più di 3,5 milioni di chilometri da Saturno, attribuiscono alla catena montuosa un'origine tettonica, mentre lo scurimento dell'emisfero potrebbe essere stato causato dall'interazione di Giapeto con una nube di detriti cometari.
Il dibattito rimane aperto.
Fonte: Le Stelle n. 31 - luglio 2005
Sorvolando il satellite a 1167 km di quota, il 17 febbraio 2005 la navicella Cassini ha rilevato, per mezzo di un magnetometro, un segnale che indicava la presenza di una tenue atmosfera di vapore acqueo ionizzato intorno a Enceladus. Il dato è stato confermato da un successivo sorvolo, il 9 marzo, a un'altezza di soli 500 km. La superficie ghiacciata del satellite, che lo rende il più lucido e riflettente corpo celeste del Sistema Solare, potrebbe spiegare l'origine delle molecole ionizzate di vapore d'acqua. I ricercatori ritengono come seconda ipotesi, che i gas e le particelle di polveri, anch'esse rilevate dallo strumento di bordo,provengano dal sottosuolo di Encelado tramite fenomeni di vulcanismo, geyser, o emissioni da faglie superficiali.

La presenza di un'atmosfera non era stata rilevata dalla sonda Voyager che nel 1981 transitò a 90.000 km dal satellite, forse perché gli strumenti non erano abbastanza sensibili, o forse perché si tratta di fenomeni temporanei, vista la bassa gravità di Enceladus, insufficiente a trattenere stabili i gas atmosferici. Questo potrebbe confermare un'altra ipotesi che spiegherebbe l'origine dell'anello E di Saturno, il quale potrebbe essere continuamente alimentato dalle polveri del satellite, che orbita al suo interno.
In quella. stessa occasione sono state realizzate delle riprese ad alta risoluzione del satellite. La nitidezza delle immagini mette bene in evidenza le caratteristiche della superficie di Enceladus. Si può notare la differenza nella tipologia dei terreni: in parte relativamente lisci e cosparsi di crateri più o meno degradati, in parte molto più accidentati.
Fonte: Le Stelle n. 29 - maggio 2005
Ganesha Macula è la denominazione data ad una struttura somigliante ai grandi domi vulcanici di Venere, che il radar della Cassini ha rilevato sulla superficie di Titano nel febbraio 2005. La struttura larga 180 km. è costituita da un domo a sommità piatta, la quale presenta al centro una caldera collassata da cui fuoriescono lingue di terreno più chiaro che finiscono in larghe pozze dopo aver percorso decine di kilometri. I ricercatori europei ritengono che Ganesha Macula rappresenti un chiaro esempio di criovulcanismo, ossia di emissioni dall'interno del satellite; non delle usuali lave silicee ma di colate di ghiaccio d'acqua. Questo potrebbe spiegare l'aspetto geologicamente giovane dei terreni di Titano che non recano traccia del gran numero di crateri da impatto che invece si trovano sulle altre lune del Sistema Solare. L'interpretazione è per ora allo studio dei planetologi della Cassini.
Fonte: Le Stelle n. 30 - giugno 2005
Il 16 aprile 2005 lo spettrometro di massa della Cassini ha rilevato nell'alta ionosfera di Titano (1200 km sopra la superficie) la presenza di notevoli quantità di composti organici (ossia di composti chimici a base di carbonio).
Gli astronomi non si aspettavano di trovarne una tale varietà e complessità. Abbondanti pure i composti a base di azoto, che tra l'altro, è il principale costituente dell'atmosfera di Titano, similmente alla nostra atmosfera. Questi dati sono di grande interesse per gli esobiologi perché potrebbero essere dovuti a processi chimici analoghi a quelli che portarono alla formazione delle prime molecole organiche complesse sulla Terra primordiale.
Fonte: Le Stelle n. 30 - giugno 2005
La sonda Cassini ha rilevato un piccolo satellite la cui presenza era sospetta da tempo, che orbita in una stretta regione vuota chiamata Lacuna di Keeler, all'interno dell'anello A. Questo piccolo oggetto dalle dimensioni di appena 7 km è stato denominato provvisoriamente S/2005 S1, e dista 136.500 km dal centro di Saturno. Un'altra mini-luna, Pan, dalle dimensioni di 25 km era già stata scoperta nel 1990 nella Lacuna di Encke, ed è la più vicina al pianeta (133.600 km). Nonostante le piccole dimensioni, il nuovo satellite ha la capacità di esercitare ,col suo campo gravitazionale, delle ondulazioni sui vicini bordi dell'anello, ben evidenti al suo passaggio. Proprio per questa ragione ne fu prevista l'esistenza e inoltre gli effetti che la piccola luna esercita sulla materia degli anelli permetterà di determinarne la massa e di comprendere le interazioni reciproche tra i satelliti e gli anelli di Saturno.
Fonte: Le Stelle n.31 - luglio 2005
Una strana formazione scura è stata rilevata dalla sonda Cassini il 6 giugno 2005 vicino al polo sud di Titano. La struttura, le cui dimensioni misurano circa 234 x 73 chilometri, ha un perimetro che rievoca i bordi dei laghi terrestri, lisciati dall'erosione e dal deposito delle acque. L'ipotesi parla di un possibile lago di metano liquido, pur non avendo ancora trovata nessuna prova definitiva della presenza di mari o laghi su Titano.

Per una conferma si dovrà attendere il momento in cui la sonda venga a trovarsi in posizioni favorevoli per poter individuare i riflessi di luce sulle eventuali superfici liquide. Potrebbe trattarsi anche di un lago prosciugato con depositi scuri sul fondo oppure di una vasta depressione riempita dagli idrocarburi solidi e scuri che cadono dall'atmosfera sulla superficie di Titano.
Fonte: nuovo Orione n. 160 settembre 2005
Una suggestiva immagine del gigantesco pianeta con la piccola Tethys, ripresa dalla sonda Cassini ad una distanza di un milione e quattrocentomila chilometri. La piccola luna, dal diametro di 1017 km fu scoperta da G. Cassini nel 1684. Essa ha magnitudine 10,2 e ruota intorno a Saturno in 1,89 giorni alla distanza di 294.660 km Lo scuro profilo degli anelli risalta sulla chiara superficie del pianeta illuminata dal Sole, che proietta l'ombra sull'emisfero superiore.
Fonte: nuovo Orione n 160 –settembre 2005
Rea, il secondo satellite di Saturno in ordine di grandezza dopo Titano, è stato scoperto da G. Cassini nel 1672. il suo diametro misura 1528 km e orbita intorno a Saturno in 4,5 giorni alla distanza di 527.000 km dal pianeta. La fotografia scattata dalla sonda Cassini ad un'altezza di 500.000 km, mette in evidenza una notevole quantità di crateri dai bordi poligonali, anziché rotondi e smussati. Per ora non ci sono spiegazioni al perché di questa singolare forma.
Fonte: nuovo Orione n.155 aprile 2005
La sequenza di immagini del pianeta riprese all'ultravioletto dal telescopio spaziale Hubble in due giorni consecutivi, mette in evidenza l'aurora polare di Saturno. Utilizzando contemporaneamente la sonda Cassini che verificava il flusso del vento solare e le radioemissioni di Saturno, gli astronomi hanno scoperto che le aurore sono come quelle terrestri, per forma (circolari e semicircolari), ma non per durata. Esse possono persistere per giorni anziché durare pochi minuti come sul nostro pianeta.
Fonte: nuovo Orione n.155 aprile 2005
Mentre la sonda Huygens scendeva verso il suolo di Titano, la superficie appariva relativamente liscia, priva di crateri; ma le successive immagini riprese dal radar a bordo della Cassini, mostrano un'ampia struttura da impatto dal diametro di 60 km. Il materiale emesso e disperso intorno al cratere, lascia supporre che nel momento in cui l'oggetto (asteroide o cometa) ha impattato con la superficie, spirava un forte vento. La mancanza di un picco centrale, che di solito è presente nei crateri di grandi dimensioni, potrebbe confermare l'ipotesi del vento che lo avrebbe eroso.
La velocità del vento di Titano che spira in direzione della rotazione del satellite (da ovest verso est), è stata misurata a quote diverse, risultando molto più intensa oltre i 60 km. dalla superficie: la massima velocità registrata è di 430 km/h, ad un'altezza di 120 km. . Scendendo verso il suolo la velocità diminuisce. Fonte: nuovo Orione n. 155 aprile 2005
Nella bella immagine a colori reali ripresa dalla Cassini, Mimas, il settimo satellite di Saturno in ordine di grandezza, appare in basso a sinistra mentre sta transitando sul pianeta, che assume una colorazione azzurrina per effetto dell’ombra proiettata dagli anelli.
Fonte: Le Stelle n. 28 aprile 2005
È l'uragano comparso a settembre nell'emisfero meridionale di Saturno, ripreso a infrarossi dalla Cassini. La strana struttura che emana forti emissioni radio, potrebbe essere la stessa osservata in precedenza (marzo e luglio 2004) sempre in quella parte di atmosfera. Gli esperti ritengono che possa trattarsi di una perturbazione di lungo periodo la quale, ora affonda e quindi apparentemente scompare, ora emerge dalle profondità atmosferiche del pianeta.
Fonte: Le Stelle n.28 aprile 2005
Grazie al ricevitore di onde radio e alle telecamere della Cassini, gli astronomi dell?Iowa hanno registrato il più violento uragano fra quelli osservati finora su Saturno, una sequenza di lampi ciascuno mille volte più violenti di quelli terrestri. L?uragano è rimasto attivo dal 23 gennaio fino a dopo la metà di febbraio. Gli uragani con produzioni di lampi su Saturno sono molto violenti e di lunga durata, ma piuttosto rari: uno solo osservato nel corso del 2005. La loro origine non è nota, ma si pensa che scaturiscano dal movimento di masse d?aria calda che risalgono dal profondo dell?atmosfera.
Fonte: Le stelle n 39 aprile 2006
Sembrano essere milioni le minilune scoperte dalla sonda Cassini nell?anello A di Saturno. Circa dieci milioni, secondo gli esperti, con un diametro di circa cento metri ciascuna, le quali sembrano essere l?origine delle strane strutture elicoidali visibili nelle loro vicinanze. La parziale breccia a forma di elica che le microlune generano, non avendo la forza sufficiente per allontanare le particelle di materia degli anelli, lascia supporre che la formazione delle divisioni, come quella di Cassini, sia dovuta alle influenze gravitazionali delle lune più grandi individuate negli anelli, Pan e Dafne, dal diametro rispettivamente di 30 e 7 km, che creerebbero grandi squarci nelle particelle durante l?orbita.
Fonte: nuovo Orione n 168 maggio 2006-09-14
28 ottobre 2005: sorvolando la regione equatoriale di Titano la sonda Cassini ha ottenuto, per mezzo del suo radar, delle immagini che mostrano una superficie ricoperta da dune alte più di un centinaio di metri, che corrono parallele per centinaia di chilometri. Queste aree, di cui una si estende per più di 1500 km, sono deltutto simili a quelle presenti nei grandi deserti terrestri. Gli effetti mareali che Saturno esercita su Titano, la cui intensità è 400 volte superiore a quella che la Luna esercita sulla Terra, danno origine a venti superficiali che, combinati con quelli zonali, sono in grado di spostare materiale formando dune parallele all?equatore come quelle osservate. Ora resta da capire quale sia l?origine della sabbia di Titano, più grossolana di quella Terrestre, ma meno densa, la cui composizione chimica è ancora un miatero. Un elemento importante che potrebbe spiegare molte ipotesi sulla varietà delle morfologie biologiche del satellitie, è il metano allo stato liquido la cui presenza non è stata ancora accertata.
Fonte: Le stelle n 42 luglio 2006
Il 22 luglio 2006 la navicella Cassini ha osservato a nord del circolo polare artico di Titano, una vasta regione di laghi. Grazie al radar di bordo, che è in grado di rilevare quanto liscia, ondulata o scabrosa sia una superficie, i ricercatori hanno potuto constatare che solo una superficie piatta di un liquido può essere così scura come quella dei grandi laghi osservati. Considerando che la temperatura superficiale di Titano è di - 180° C, il liquido non può essere certo acqua, ma metano ed etano, due composti organici che vengono convogliati nei laghi dai numerosissimi fiumi che serpeggiano nella regione. Cercati assiduamente nel corso della missione, questi bacini potrebbero essere, secondo gli scienziati, la sorgente delle nebbie che avvolgono per intero la grande luna di Saturno. Il fatto che siano concentrati tutti sopra i 75° di latitudine, mentre il maggiore se ne sta sotto la latitudine - 75°, fa pensare che il cilma dei poli sia più umido che altrove. Questo potrebbe generare qualcosa di equivalente ai monsoni terrestri, ma di elevata latitudine, con precipitazioni di metano che andrebbero ad alimentare fiumi e laghi.
Fonte: Le stelle n 44 ottobre 2006
Giovanni Domenico Cassini nacque a Perinaldo in provincia di Imperia l'8 giugno del 1625. Fu il capostipite e il più illustre componente di una famiglia di astronomi. Insegnò astronomia pressol'università di Bologna dal 1650 al 1669.

Nel 1669 fu nominato accademico di Francia da Luigi XIV e, chiamato a Parigi da Colbert, divenne il primo direttore dell'osservatorio allora fondato. Nel corso di un'intensa attività di ricercatore presso la corte del Re Sole, scoprì quattro satelliti di Saturno e la divisione dell'anello che porta il suo nome. Scoprì il fenomeno della luce zodiacale; determinò la distanza di Marte dalla Terra, le dimensioni delle orbite planetarie e la parallasse solare grazie alla quale poté risalire alla distanza Terra-Sole, lavoro che condusse in collaborazione con l'astronomo J. Richer. Contribuì alla misura dell'arco di meridiano passante per l'osservatorio (meridiano di Francia) che servì a determinare la grandezza e la forma della Terra.Non ritornò più in Italia se non in poche e sporadiche occasioni
Morì a Parigi nel 1712 all'età di 87 anni.
BIBLIOGRAFIA
-Enciclopedia Universale Fabbri
Astronomia (la rivista dell’Unione Astrofili Italiani) n.5
settembre-ottobre 2005
Cristiaan Huygens nacque a L'Aia il 14 aprile del 1629. Apprese dal padre Costantijn la passione per l'ottica , dimostrando una precoce inclinazione verso le scienze. Già nel 1651 si mise in luce con un trattato sulla quadratura delle sezioni coniche. Con grande abilità manuale imparò come levigare le lenti allo scopo di realizzare strumenti ottici. All'età di soli 23 anni Cristiaan elaborò un teorema secondo cui una sfera omogenea, quando si verificano particolari condizioni, può riunire in un solo punto i raggi luminosi incidenti.

La sua ricerca spaziò anche in altri campi della scienza. Nel 1654 mise a punto la teoria delle evolute ed evolventi delle curve; due anni dopo pubblicò il primo trattato di calcolo delle probabilità di vincita nei giochi d'azzardo. La necessità di una corretta misurazione del tempo nelle ricerche astronomiche, lo spinse a perfezionare l'orologio a pendolo progettato da Galilei, sostituendo il peso motore con la molla e il bilanciere. Nel 1673 pubblicò l'opera Horologium oscillatorium dove è enunciata la nozione dei momenti di inerzia, di centro di oscillazione, la teoria del pendolo composto e la teoria di un orologio a pendolo circolare in cui Huygens introduce teoremi sulla forza centrifuga. Negli ultimi anni della sua vita si dedicò a studi di ottica gettando le basi della teoria ondulatoria e dei principi di propagazione e riflessione della luce.
Morì nella città natale il 8 luglio del 1695 all'età di 66 anni.
BIBLIOGRAFIA: - Enciclopedia Universale Fabbri
-Le Stelle n. 5 gennaio 2005 “Huygens e la scoperta di Titano” da, Pagine di Storia , di Gianfranco Benegiamo.