Giovanni Domenico Cassini (chiamato poi in seguito anche coi nomi di Gian Domenico Cassini, Iohannes Dominicus Cassinus, Giovanni Cassini, Cassini I) nacque a Perinaldo, in provincia di Imperia, l'8 Giugno 1625. Il nome della cittadina deriva probabilmente da Rinaldo o Rainaldo, conte di Ventimiglia, che vi fece edificare un castello nel secolo XI.

Dopo aver appreso le nozioni elementare da uno zio materno e studiato alla scuola di Padre Giovanni Francesco Aprosio, completò gli studi nel collegio dei Gesuiti di Genova, dove rimase dal 1638 al 1642. Qui dimostrò subito le sue capacità intellettuali, rivolte alla filosofia, teologia, matematica e, soprattutto, all'astronomia. Cassini in seguito affinò le sue conoscenze sotto la guida di Giambattista Baliani, studioso di fisica e matematica.

Baliani fu, probabilmente, colui che mise in contatto Cassini con il senatore della città di Bologna, il quale gli consentì di diventare, nel 1650, insegnante della Teorica dei Pianeti all'Ateneo della città.

Inizia per Cassini un ventennio di intensi lavori e ricerche, che gli procurerà una fama internazionale. Nel 1652 osservò, con uno strumento costruito appositamente, la cometa apparsa nel cielo di Bologna, e ne fece uno dei suoi primi oggetti di studio. In seguito pubblicò un'opera su tali lavori, il De cometa anni 1652 et 1653 . In seguito, elaborò il progetto per la creazione di una meridiana da realizzare nella chiesa di San Petronio. Questa opera lo fece diventare un'autorità nel campo dell'ingegneria civile e idraulica, tanto che in seguito opererà anche per l'amministrazione papale.

La costruzione di questa meridiana fu dettata dalla necessità di risolvere alcuni problemi legati alla questione tra i sistemi eliocentrico e geocentrico. La meridiana misurava 67,84 m di lunghezza della linea meridiana e 27,10 m di altezza del foro stenopeico . I risultati conseguiti vennero poi pubblicati in due raccolte: In Novum lumen astronomicum ex novo eliometro, del 1654 , e in Specimen observationum Bononiensum , del 1656. Dai suoi risultati emerse che le previsioni del sistema eliocentrico erano quelle che interpretavano meglio il moto apparente del Sole e dei pianeti.

Nel 1657 si accinse all'elaborazione di nuove effemeridi (tabelle che indicano le coordinate per individuare gli oggetti del cielo che variano di posizione, quali i pianeti, comete ecc., a vari intervalli di tempo), strumento fondamentale, all'epoca, per la condotta della navigazione. Sempre con l'uso della meridiana, misurò la parallasse del Sole e determinò in 23° 29' 15'' l'obliquità dell'eclittica (il percorso apparente del Sole durante l'anno) contro i 23° 31' 30'' misurati da Tycho Brahe (il valore accertato oggi per l'inclinazione a quell' epoca è di 28° 28' 53''). Nel frattempo, il suo incarico alla cattedra di Bologna veniva rinnovato fino al 1659.

Negli anni a seguire, Cassini fu distolto più volte dalle sue osservazioni astronomiche, dovendo compiere, soprattutto a causa del papa, lavori di natura edile e idrologica, oltre a seguire anche altri campi della scienza, come l'entomologia e la medicina. Nonostante ciò, in questi anni sviluppo un metodo per descrivere le successive fasi di un'eclisse di Sole (1661) e pubblicò nuove tavole solari (1662). Continuò ad affascinarlo anche lo studio delle comete: riuscì ad osservarne 2 (nel 1664 e nel 1665), e grazie ai suoi studi, riuscì a prevederne il moto e a seguirne il corso.

È in questi anni che Cassini effettua alcune delle osservazioni più importanti. Nel 1662-1664 studiò da vicino il pianeta Giove. Notò varie macchie stabili sul pianeta, tra le quali la Grande Macchia Rossa, ne calcolò il periodo di rotazione, dopo averlo seguito per 29 rotazioni, in 9 ore e 56 minuti (il valore attualmente accertato è di 9 ore, 50 minuti e 30 secondo) e studiò i suoi satelliti.

Gli incarichi governativi più disparati continuarono a sottrarre Cassini dai suoi studi preferiti, mentre si accresceva la sua fama presso la Curia, dove era ospite privilegiato del Pontefice, e nei cenacoli letterali e scientifici romani. La sua fama crebbe anche all'università di Bologna, dove nel 1666 iniziò a tenere le sue lezioni alla quarta ora mattutina, considerata la più prestigiosa. Veniva ormai considerato in tutta la penisola un autorevole punto di riferimento. Riuscì comunque a condurre, in questo periodo, studi sul periodo di rotazione di Marte, calcolando un valore di 24 ore e 40 minuti (molto vicino al valore vero di 24 ore, 37 minuti e 22 secondi) e sulle sue “macchie”. Studiò anche il moto di rotazione di Venere, sebbene senza successo a causa della sua complessa atmosfera, e in seguito tornò a dedicarsi a Giove e ai suoi satelliti, di cui determinò orbite e periodi nel 1668.

Proprio grazie a i suoi studi su Marte attirò l'attenzione di astronomi inglesi e francesi, e in seguito del governo francese che, per iniziativa di Colbert , stava richiamando a corte i migliori scienziati europei: nel 1668 ricevette l'invito a far parte dell'Académie des Sciences , il che costituiva non solo un grande onore, ma garantiva pieno appoggio politico e finanziario alla ricerca. Così, nel 1669, Cassini ebbe il permesso dal Vaticano e da Bologna di trasferirsi a Parigi per un periodo limitato. In seguito a questo, fu costretto a terminare le sue lezioni a Bologna (e lo sarà in maniera definitiva, anche se l'Ateneo coltiverà la speranza di poterlo riavere fino alla sua morte).

A Cassini venne assegnato un prestigioso alloggio al Louvre, anche se il maestoso palazzo era ancora in fase di ultimazione. Giunto a Parigi affrontò subito il problema dell'osservatorio parigino. Era in uno stato di totale decadenza, e Cassini, che considerava essenziale avere a disposizione strumentazione di prim'ordine, radunò attorno a sé i migliori costruttori di strumenti e di lavoratori di lenti. Riorganizzò l'osservatorio astronomico della città, e nel 1671 divenne il più grande e attrezzato d'Europa.

Dal nuovo osservatorio, Cassini iniziò i suoi studi su Saturno. Nel 1671 scopre il secondo satellite di Saturno, che chiama Giapeto. Si interessa particolarmente a questo corpo celeste, studiando le sue notevoli variazioni di luminosità, e attribuendo questo fenomeno al fatto che il satellite rivolge sempre la stessa faccia al pianeta. L'anno successivo trova un altro satellite, che chiama Rhea. In seguito definì questi due lune di Saturno “Ludovici” in omaggio al re Luigi. Nel frattempo portò avanti studi mirati al perfezionamento della geografia e della navigazione, in particolare legati ai fenomeni atmosferici, sulle tavole astronomiche e a risolvere il problema del calcolo della longitudine.

Il 1673 è un anno importante per Cassini. Dopo numerosi richiami in patria, soprattutto dal Vaticano, e in seguito a lunghe trattative diplomatiche, ottiene da Roma il consenso al trasferimento permanente in Francia. Nello stesso anno sposa Geneviève de Lastre e, per l'occasione, il Re gli concede la naturalizzazione, e in seguito Cassini diventa cittadino francese a tutti gli effetti. In concomitanza, Cassini acquistA il castello di Thury , nella contea omonima.

Negli anni successivi, fu totalmente assorbito dagli studi astronomici. Fino al 1679 studia la Luna, pubblicandone in seguito una mappa che presentò nel 1679 all'Académie. Questa rimase ineguagliata per accuratezza e precisione fino all'avvento della fotografia, nel XIX secolo. Gli studi sulla Luna gli permisero anche una delle prime ragionevoli teorie sui moti lunari. Nel 1675 scoprì, invece, che l'anello di Saturno era diviso in due parti da una banda oscura. Oggi questa viene chiamata, appunto, la Divisione di Cassini.

Nel 1683 scoprì le cause del fenomeno della luce zodiacale, un fenomeno di riflessione e diffusione della luce solare. Determinò che il fenomeno era causato dalla polveri interplanetarie sparse sul piano dell'eclittica, riconoscendo che il fenomeno ha un origine cosmica e non meteorologica. L'anno successivo (il 21 Marzo 1684) scopre altri due satelliti di Saturno: Teti e Dione.

Lo studio più importante condotto da Cassini in questo periodo fu però quello di determinare la parallasse del Sole. Questo valore divenne poi fondamentale per calcolare, con stesso Cassini, le distanze dal Sole dei vari pianeti. A tal fine, adottò come base trigonometrica per le osservazioni di parallasse la differenza di latitudine tra Parigi e una località in Cayenna. Misurò un valore di 9'',4 (contro quello di 8'',79415 oggi accettato). Da questo valore, calcolò una distanza Sole-Terra di 139 milioni di Km (oggi il valore medio accertato è di 150 milioni di Km).

Nel 1694, insieme al figlio Jacques nato nel 1677, intraprese un viaggio in Italia. In questo periodo restaurò la meridiana di San Petronio e ne corresse gli errori apportati dal tempo. Sulla via del ritorno passo per Perinaldo, dove osservò alcune eclissi del satellite di Giove, Io, utili per la misura di longitudine.

Tornato a Parigi nel 1696, contribuì alla realizzazione dell'imponente opera della Carte de France. Con l'aiuto di alcuni collaboratori, tra cui il figlio e il nipote Giacomo Filippo Maraldi, compì numerose misurazioni astronomiche e geodetiche. Questa impresa verrà poi condotta a termine dai suoi discendenti: suo figlio Jacques, detto Cassini II, il nipote César-Francois , Cassini III, e Jean Dominique, Cassini IV, che presentò l'opera all'Assemblea Costituente nel 1790: 182 fogli frutto di quasi 132 anni di lavoro, rappresentanti fedelmente e dettagliatamente tutto il territorio francese. Per lo sforzo profuso da Cassini e i suoi discendenti, questa opera è nota anche col nome di “Carta di Cassini”.

Ormai in età avanzata e divenuto cieco, Cassini detta la sua autobiografia, che fu pubblicata nel 1710. Muore a Parigi il 14 Settembre 1712, a 87 anni, e fu sepolto nella chiesa di Saint Jacques du Haut-Pas, con una semplicissima lapide: “J.D. Cassini – Astronome”.

Cassini ha rappresentato, durante la sua vita, il principale punto di riferimento sia in astronomia che in altri campi scientifici. Molti dei suoi studi furono determinanti per gli astronomi venuti dopo di lui. Tra i vari, vanno ricordati Halley, che beneficiò dei lavori di Cassini per i suoi lavori sulle orbite cometarie, e Olaus Romer, astronomo danese, che per mezzo delle effemeridi di Cassini calcolate nel 1668 sui satelliti di Giove riuscì a dimostrare che la luce ha una velocità finita e di stimarne un valore, nel 1675. La generazione dei Cassini si estinse con Cassini IV. Tutti i suoi discendenti furono anch'essi scienziati e osservatori astronomici. Nonostante il legame con la Francia, Cassini stesso ricorda però il suo paese d'origine, del quale lui stesso scrisse:

“Se quel tal Rainaldo de' Conti di Ventimiglia non avesse costruito un castello nel luogo che da lui si nominò Poggio di Rainaldo, e di poi Perinaldo il borgo che seguì, esso borgo si saria ben potuto chiamare Poggio delle Stelle, imperocché mai altrove ebbi ventura di mirare un siffatto firmamento…”

La missione Cassini-Huygens

La missione Cassini-Huygens prende il nome dall'astronomi Gian Domenico Cassini (che scoprì diverse lune di Saturno e la divisione degli anelli che porta il suo nome) e da Christiaan Huygens , che scoprì Titano, la più grossa delle lune di Saturno, nel 1655.

Lo scopo della missione è diviso in due parti: la sonda principale, la Cassini, ha il compito di studiare da vicino il pianeta Saturno, e in particolare i suoi anelli e l'atmosfera, mentre la Huygens, staccatasi dalla sonda madre, si dirigerà su Titano, per studiarne da vicino l'atmosfera e la superficie, dopo esservi atterrata. Questa ultima parte della missione risulta particolarmente importante. Infatti, si pensa che Titano abbia delle condizioni ambientali molto simili a quelle del pianeta Terra ai primordi della sua esistenza. Per questo motivo, gli scienziati credono che, con questa missione, si possa comprendere meglio i primi istanti con i quali si è sviluppata la vita, oltre a chiarire alcuni aspetti sulla formazione del Sistema Solare.

Questa sonda è il più sofisticato e avanzato sistema per lo studio planetario mai realizzato, nata dallo sforzo congiunto di 3 gruppi: la N.A.S.A., la E.S.A. (l'Ente Spaziale Europea) e l' A.S.I. (Agenzia Spaziale Italiana). È stata lanciata il 15 Ottobre 1997 da Cape Canaveral , e durante li suo viaggio ha sfruttato quattro spinte gravitazionali per poter poi raggiungere il pianeta Saturno. Durante il suo viaggio ha poi effettuato degli studi di varia natura, in particolare su Giove e su alcuni fenomeni previsti dalla Relativita di Einstein .

La sonda ha poi raggiunto l'orbita di Saturno nel Luglio 2004, e nel Gennaio 2005 la sonda Huygens, dopo essersi distaccata, è discesa su Titano. Il 14 Gennaio 2005 la sonda si è posata sul satellite.

Le due sonda hanno già inviato una moltitudine di dati, che nel prossimo anno e mezzo verranno analizzati. Nel frattempo si pensa anche al futuro della sonda Cassini. Si deve infatti decidere se terminare la missione lasciando la sonda a se stessa (orbiterà attorno al pianeta per altri 100 anni) o se portarla verso una missione distruttiva, che però potrebbe portare ad accumulare nuove informazioni.