La missione Cassini è divisa in due segmenti principali: la Crociera e il Giro. La Crociera, come dice il nome, copre tutte le attività prima dell'arrivo su Saturno. Se voi fate una gitag in montagna, voi chiamereste la guida, le soste per il pieno di benzina, il controllo delle cartine, e tutte le altre attività per arrivare sul posto, 'la Croceira', Potreste anche controllare gli pneumatici e l'olio per vedere che tutto funzioni a dovere. Una volta arrivati a destinazione, comincereste il segmento del 'Giro', quando voi esplorate il mondo attorno a voi e imparate cose cul nuovo ambiente.
Le cose nella prima fase della crociera sono piuttosto tranquille. La navicella non ha bisogno di un granchè, eccetto il navigare attraverso lo spazio ed eseguire qualche occasionale manovra propulsiva, così noi avremo la possibilità di controllarla e assicurarci che ogni cosa funzioni come si deve. Molri dei componenti della navicella saranno accesi almeno una volta -- con cura --, e avremo così la possibilità di fare la manutenzione, e controllare che 'le gomme siano gonfie' e che 'ci sia abbastanza olio'.
Lo sapevate ...? Cassini viaggerà per 3,2 miliardi di chilometri per raggiungere Saturno e altri 1,7 milardi di chiklometri in orbita attorno a Saturno. (Immagine JPL-27089AC)
La navicella sarà puntata in una direzione, con l'Antenna
ad Alto Guadagno rivolta verso il Sol. L'antenna scherma la navicella
dal calore del SOle, cosa che sarà particolarmente importante
quando sarà del 40% più vicino al Sole della Terra.
I cambi di direzione durante la crociera saranno effettuati coi
thrusters, o sistema di controllo di reazione. Questa strategia
risèarmierà i girposcopi per il Tour, e consentirà
accensioni più brevi dei razzi, per cambi di direzione
più veloci per minimizzare l' esposizione dei componenti
al calore del Sole.
Questa è un immagine di Cassini durante l' accensione dei razzi per la Manovra dello Spazio Profondo. La navicella si sta muovendo verso destra, e quindi l'accensione dei razzi riduce la velocità della navicella.
Delle manovre saranno fatte periodicamente durante la crociera per mantenere la navicella nella corretta posizione. Grandi manovre (per cambiare la velocità della navicella di circa 1 metro al secondo o più) saranno effettuate col motore principale, mentre manovre minori saranno fatte con i getti di spinta.
Una buona parte delle attività della navicella sarà dedicata a queste manovre; il resto sarà costituito da controllli e manuntenzione dei sottosistemi della navvicella. Esempi di queste attività includono la calibrazione dei tracciatori stellari, e il pattern del segnale dell'Antenna ad Alto Guadagno, e la prova delle sospensioni del motore principale (essi orientano il motore durante l'accensione, nonchè i giroscopi. Vi saranno anche limitate attività scientifiche, la maggior parte solo di controllo degli strumenti, durante la prima parte della Crociera. In confronto col Tour di Saturno, gli strumenti non saranno accesi per molto tempo, e i sistemi di terra dovranno preoccuparsi più di mantenere la navicella 'in salute', e di monitorare costantemente le sue condizioni
Vi saranno due passaggi attorno a Venere, nella traiettoria primaria di Cassini, il 21/4/98 e il 20/6/99. Questa immagine mostra la navicella vicino a Venere avvolto dalle nubi.
Uno dei problemi durante la Corciera è la bassa velocità dei dati con la quale abbiamo a che fare. Anche se la navicella è molto più vicina alla Terra che a Saturno, la comunicazione è molto più lenta, perchè non è possibile puntare l' antenna ad alto guadagno verso la Terra finchè la navicella non è lontana, dopo qualche anno di viaggio (l'antenna funziona anche da schermo dalle pericolose radiazioni solari, per proteggere gli strumenti). Fortunatamentte, il Deep Space Network ci può aiutare con le sue parabole, quando si avvicinano eventi importanti che rendono necessario un maggior flusso di dati. Pochi mesi dopo il passaggio alla Terra nel 1999, la navicella sarà abbastanza lontana da poter puntare l' Antenna ad Alto Guadagno verso la Terra, e il problema sarà risolto.
La nostra famosa tecnica di 'assistenza gravitazionale' sarà usata 4
volte durante la Crociera, due volte su Venere nell'aprile 1998 e giugno 1999,
una volta alla Terra nell'agosto 1999 e una volta a Giove all'inizio del 2000.
In un breve periodo fra gli incontri con Venere, e brevemente dopo il flyby
con la Terra,sarà abbastanza freddo per puntare l' antenna ad alto guadagno
verso la Terra e avere comunicazioni molto migliori.
Ogni passaggio deve essere fatto con cura, con poche manovre prima dell'incontro per centrare l'obiettivo e più grandi manovre dopo, per sistemare eventuali errori. Il passaggio alla Terra è particolarmente importante, dobbiamo essere sicuri che se qualcosa va storto, la navicella non cada sulla Terra per errore. I progettisti della missione Cassini hanno speso molto tempo e sforzi per assicurarsi che la probabilità di un simile evento sia meno di una su un milione.
Il flyby di Cassini su Giove è piuttosto distanto, il punto più vicino al pianeta sarà di circa 14 raggi gioviani (14 milioni di km). L'immagine mostra la navicella con Giove in lontananza (immagine solo disponibile elettronicamente)
Dopo il flyby di Giove, che è il più distante, ci sono molti anni di attesa per l'arrivo su Saturno. Durante questo periodo Cassini aiuterà nell'osservazione delle onde nel campo gravitazionale del Sistema Solare. Con l'avvicinarsi della sonda su Saturno, gli strumenti scientifici si attiveranno man mano, con l'esecuzione di calibrazioni, la presa di immagini a distanza e di test, e la preparazione per il tour.
La figura sottostante è un esempio della tempistica di alcune fra le attività più importanti della crociera. Questa tempistica mostra le principali manovre (piccole frecce verso l'alto), esperimenti sulle onde gravitazionali, i flyby dei pianeti, e quei periodi in cui il Sole sta tra la Terra e Saturno (triangoli che puntano verso l'alto) (immagine solo disponibile elettronicamente)
These last events interfere
with communication, since the radio waves have to pass through
the Sun's corona, or outer atmosphere, to get to and from the
spacecraft and the ground, and are called superior conjunctions.
The following table shows some of the important events in the mission, from launch in 1997 until the end of mission in 2004. This table includes maneuvers, flybys, gravity wave experiment times, and information on other science and trajectory events.
Important Mission Events Start Date from dd-mmm-yy Launch Launch on Titan IV launch vehicle 6-Oct-97 0 APHELION 1 (furthest distance from Sun in 1-Nov-97 26 orbit) PERIHELION 2 (closest approach to Sun) 23-Mar-98 169 Venus 1 flyby 21-Apr-98 198 Deep Space Manever to target to Venus 2 2-Dec-98 423 APHELION 2 (furthest distance from Sun in 4-Dec-98 424 orbit) Window for using High Gain Antenna begins 16-Dec-98 436 Window for using High Gain Antenna ends 10-Jan-99 461 Venus 2 flyby 20-Jun-99 622 PERIHELION 2 (closest distance to Sun in 27-Jun-99 629 orbit) Earth flyby 16-Aug-99 680 High Gain Antenna can be used from now on 29-Jan-00 696 Jupiter flyby 30-Dec-00 1181 SCIENCE OBSERVATIONS BEGIN 1-Jan-04 2277 SATURN ORBIT INSERTION Maneuver 1-Jul-04 2460 Maneuver to target Probe to Titan 12-Sep-04 2533 Probe Separates from Spacecraft to go to 6-Nov-04 2588 Titan Maneuver to target for Titan flyby 8-Nov-04 2590 Huygens Probe Mission at Titan (~ 4 hours 27-Nov-04 2609 long) First flyby of Saturn's largest moon Titan 27-Nov-04 2609 End of Nominal Mission (after 4 year tour) 1-Jul-08 3921 End of Extended Mission ?? ??
