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Cassini, Encelado e altre meraviglie


Sono molte le missioni spaziali senza equipaggio partite dalla Terra; in alcuni casi esse hanno ormai raggiunto i confini dell'eliosfera, a diversi miliardi di chilometri dalla Terra, dove l'attrazione gravitazionale del Sole si confonde con quella delle stelle vicine. La missione Cassini-Huygens è particolarmente appassionante, perché la sonda è una vera e propria pendolare dello spazio che ha raccolto una mole enorme di dati, svelando misteri e scoprendo meraviglie. E' bello pensare che, mentre noi ci affanniamo a rincorrere gli impegni quotidiani, c'è chi lavora per alimentare i nostri sogni...
Cassini-Huygens è una missione interplanetaria realizzata dalla NASA (National Aeronautics and Space Administration), dall'ESA (European Space Agency) e dall'ASI (Agenzia Spaziale Italiana), lanciata il 15 ottobre 1997 con il compito di studiare il sistema di Saturno. All'epoca la sonda rappresentava un vero e proprio gigante della sua categoria: i due elementi distinti che la componevano, l'orbiter Cassini e il lander Huygens, formavano un complesso alto 7 metri e largo 4 con un peso che toccava le 6 tonnellate.
La missione prende il nome da due astronomi: Gian Domenico Cassini, che verso la fine del Seicento ebbe un ruolo di primaria importanza nello studio di Saturno e dei suoi anelli, e Christiaan Huygens che scoprì il satellite Titano nel XVII secolo.
Seguendo il cammino di questa sonda c'è da sgranare gli occhi. Come detto, essa partì nel 1997 ed ebbe un primo passaggio (un fly by, come si dice in gergo) vicino a Venere nell'aprile del 1998. Poi, dopo un secondo fly-by di Venere nel giugno 1999, essa si riavvicinò alla Terra per sfruttare l'effetto "fionda gravitazionale", che la lanciò verso la fascia degli asteroidi, attraversata tra il 1999 e il 2000 e impreziosita dal passaggio ravvicinato all'asteroide 2685 Masursky.
Il 30 dicembre 2000 vi fu il fly-by di Giove, ma l'obbiettivo della missione era il sistema di Saturno e finalmente l'1 luglio 2004 la sonda entrò nell'orbita del "signore degli anelli", a circa 24000 km dalla superficie del pianeta, dopo un viaggio durato 7 anni e lungo 3,5 miliardi di chilometri. Già diversi anni prima Pioneer 11 e Voyager 1 e 2 avevano reso visita, se così possiamo dire, a Saturno, ma Cassini è stata la prima ad entrare nella sua orbita.
Dalle foto inviate sulla Terra possiamo farci solamente una pallida idea dello spettacolo che la navetta si è goduta... pensiamo ad un cielo dominato da una gigantesca sfera multicolore circondata da anelli altrettanto variopinti e accompagnata da decine di lune di vario aspetto: qualcosa al limite delle nostre capacità di immaginazione!
Cassini visita Saturno
Cassini visita Saturno. Fonte immagine: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b2/Cassini_Saturn_Orbit_Insertion.jpg

Un evento cruciale della missione è stato quello verificatosi tra il dicembre 2004 e il gennaio 2005, quando la sonda Huygens si separò dalla nave madre dirigendosi verso Titano. Il 14 gennaio 2005 Huygens si tuffò nella sua atmosfera e durante la discesa, rallentata da un paracadute e razzi frenanti, raccolse dati, immagini e rumori dall'ambiente circostante. Il lander toccò il suolo dopo 2 ore e 30 minuti e iniziò subito a trasmettere il suo segnale verso Terra. Un'impresa favolosa che rimarrà nella storia dell'astronautica! Qui ho voluto ricordare quel memorabile evento, durante il quale Huygens ha confermato la presenza di laghi e fiumi di idrocarburi tra formazioni montuose simili a quelle terrestri.
Ma non era finita: dopo il rilascio della sonda atterrata su Titano, Cassini proseguì il lavoro sorvolando varie volte Titano, Encelado, Teti, Iperione, Dione, Rea, Giapeto, Mimas e Febe, scoprendo nuovi fenomeni e inaspettate morfologie, effettuando interessanti osservazioni degli anelli e rilevando la presenza di nuovi corpi ruotanti attorno a Saturno (Dafni, per esempio).
Si giunge così al 2009, data alla quale Cassini sarebbe potuta andare in pensione. Essendosi rivelata ancora perfettamente operativa, venne approvato un ulteriore finanziamento della missione, permettendo così alla sonda di continuare la sua stupefacente avventura.
Il 28 ottobre 2015 ecco quindi un altro momento entusiasmante, il flyby di Encelado a una distanza di soli 48 km. Dei tanti pianeti sorvolati dalla mitica sonda Cassini, Encelado è tra quelli che ha regalato le più belle emozioni, tanto da meritare un approfondimento.
Encèlado (la pronuncia ricorda la parola "encefalo") è uno dei più grandi satelliti di Saturno. La distanza dal centro del pianeta madre è di 238.000 km e di 180.000 km dal confine dell'atmosfera; questa distinzione va fatta in quanto Saturno è un gigante gassoso e non ha una vera e propria superficie solida come la Terra. Il periodo di rivoluzione coincide con quello di rotazione attorno al proprio asse, cosa che porta Encelado a mostrare sempre la stessa faccia a Saturno. In altre parole: un ipotetico abitante di Encelado che si trovasse sulla parte "sbagliata" del pianeta non potrebbe mai godere dello spettacolo di Saturno e dei suoi anelli, e si dovrebbe "accontentare" di mirabolanti aurore; dalla faccia opposta, invece, il "Signore degli anelli" avrebbe un diametro di almeno 30°, sessanta volte più grande della Luna vista dalla Terra e passerebbe dalla fase "piena" a "nuova" in circa 16 ore.
Saturno visto da Encelado
Encelado e i suoi spettacolari geyser, con Saturno sullo sfondo. Autrice immagine: Chiara Bonatti
Molto distante apparirebbe il Sole, nove volte più piccolo rispetto alla Luna vista dalla Terra, anche se esso rimarrebbe di gran lunga il corpo più luminoso del cielo.
Fin dalle sue prime osservazioni al telescopio si ipotizzò (a ragione) che la superficie di Encelado fosse coperta di ghiaccio, essendo il pianeta in grado di riflettere quasi completamente la luce solare. La sua debole magnitudine (circa +11,7) e la vicinanza a Saturno rendevano difficile l'osservazione strumentale dalla Terra. Voyager 1, transitato nel 1980 ad una distanza di oltre 200.000 km, mostrò la superficie ghiacciata altamente riflettente e in parte priva di crateri da impatti, indice di attività geologica recente. Voyager 2 sorvolò la luna di Saturno da una distanza decisamente minore (circa 87.000 km), rivelando zone butterate da crateri ed altre molto più lisce e confermando quindi il "ringiovanimento" alcune aree, cosa decisamente sorprendente per un pianeta piccolo e freddo. Cassini ha completato il quadro con nuovi e sorprendenti particolari. La sonda ha rivelato infatti la presenza di pennacchi d'acqua provenienti dal sottosuolo e di un'atmosfera, sia pur molto rarefatta, che potrebbe essere composta da vapore acqueo ionizzato. Le emissioni di calore interno e i pochi crateri da impatto nel polo sud rivelano, come detto, il fatto che Encelado è geologicamente attivo, come solo su altri due pianeti del sistema solare (oltre alla Terra, ovviamente) ovvero la luna Io di Giove e il satellite Tritone di Nettuno.
I pennacchi provenienti dai criovulcani (vulcani di ghiaccio), che fuoriescono dalla superficie con velocità di oltre 2000 km/h, sono disposti lungo striature sulla superficie chiamate "tiger stripes" (strisce di tigre), e oltre ad alimentare l'anello E di Saturno (il più esterno ed esteso, con una larghezza di 1 milione di km), hanno suscitato grande curiosità tra gli studiosi in quanto rivelano la presenza d'acqua salata nel sottosuolo del pianeta. E dove c'è acqua ci potrebbe essere vita... non necessariamente (e molto probabilmente non in questo caso) "intelligente": rilevare la presenza di un qualche tipo di microorganismo sarebbe già un enorme successo.
Encelado, si diceva, riflette la quasi totalità della luce che riceve ed è quindi un mondo gelido: si stima che la temperatura media alla superficie sia di -201°C. Da dove proviene allora il sia pur tenuissimo calore necessario a generare il criovulcanismo? Si ritiene che parte di esso si generi dal decadimento di elementi radioattivi al suo interno; il pianeta è inoltre in risonanza orbitale 2:1 con Dione, e questo può offrire un meccanismo di riscaldamento mareale, comprovato anche da fratture e fessure che percorrono vaste aree.

Dopo tutte queste fantastiche scoperte, nel settembre 2017 Cassini dovrebbe terminare il suo compito, ma essa proseguirà il suo viaggio nello spazio, ormai inattiva, per un tempo lunghissimo.
Chissà quante meraviglie vedrà ancora la sonda! Peccato che non potrà mai raccontarcele...
Marco Bonatti

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