Cassini, sonde de la NASA (Agence Spatiale Américaine) réalisée en collaboration avec l'Agence Spatiale Italienne, est destinée à étudier Saturne, ses anneaux et ses satellites.
Lancée le 15 octobre 1997, elle s'est placée en orbite autour de Saturne le 1er juillet 2004. Elle y fera des observations pendant quatre ans au moins. Elle doit également conduire la sonde européenne Huygens jusqu'à Titan (le plus gros des satellites de Saturne) et retransmettre les informations récoltées par celle-ci à la Terre.
Cette sonde est un des engins spatiaux interplanétaires les plus lourds, les plus grands et les plus complexes envoyés dans l'espace jusqu'à présent. C'est la quantité d'observations à effectuer et la relativement grande distance à parcourir qui justifient cette complexité. Cassini a été nommée du nom de l'astronome franco-italien Jean-Dominique Cassini (1625-1712) qui découvrit plusieurs satellites de Saturne (Japet, Rhéa, Téthys et Dioné). C'est également lui qui découvrit en 1675 ce que l'on appelle aujourd'hui la « division de Cassini », un espace entre les anneaux A et B de Saturne.

Masse : 2125 kg
Combustible : 3135 kg pour cassini & 349 kg pour Huygens
Masse totale : Plus de 5,5 tonnes.
Développement : NASA (Agence Spatiale Américaine), ASI (Agence Spatiale Italienne)
Date de lancement : 15 octobre 1997
Lieu de lancement : Cape Canaveral
Lanceur : Titan IVB / Centaur

Dimensions
Cassini fait plus de 6,7 mètres de long et plus de 4 mètres de large. Son magnétomètre est placé sur une perche de 11 mètres. Trois autres perches de 10 mètres servent d'antennes.

Objectifs
Parmi les principaux objectifs de la mission, on peut citer :
- Déterminer la structure tridimensionnelle et le comportement dynamique des anneaux de Saturne.
- Déterminer la composition des surfaces des satellites de Saturne et leur histoire géologique.
- Déterminer la nature et l'origine du matériau sombre visible sur le satellite Japet.
- Mesurer la structure tridimensionnelle et le comportement dynamique de la magnétosphère.
- Etudier le comportement dynamique de l'atmosphère de Saturne au niveau de ses nuages.
- Etudier la variabilité dans le temps des nuages et des brumes du satellite Titan.
- Caractériser la surface de Titan.

Lancement
Le lanceur Titan IVB/Centaur emportant Cassini (et la petite sonde Huygens qui y était accrochée) a décollé de Cape Canaveral (Floride, USA) le 15 octobre 1997 à 8h43 TU.

Assistances gravitationnelles
Aucun lanceur existant n'aurait pu envoyer Cassini directement vers Saturne. La sonde a donc été envoyée sur une trajectoire lui permettant de bénéficier de l'assistance gravitationnelle de plusieurs planètes.
Deux survols de Vénus et un de la Terre ont permis à la sonde de partir vers le Système Solaire extérieur. Un survol de Jupiter l'a ensuite propulsée vers sa destination finale : Saturne.
Cassini a profité de chacun de ces passages pour faire des observations scientifiques. Elle a, entre autres, essayé de détecter des éclairs sur Vénus, fait quelques observations sur le système Terre-Lune et étudié, en collaboration avec la sonde Galileo, le champ magnétique autour de Jupiter.


Caractéristiques techniques

Propulsion

Cassini est munie de deux moteurs principaux (dont un de réserve) destinés à régler sa vitesse et sa trajectoire. Elle dispose également de 16 petits moteurs (4 groupes de 4) destinés à effectuer des manoeuvres d'ampleur moindre et à régler l'orientation de la sonde.

Positionnement et orientation
Cassini peut déterminer son orientation grâce à des gyroscopes et à un système d'orientation d'après les étoiles. Pour modifier cette orientation, la sonde dispose (outre ses moteurs) de roues à réaction.

Alimentation électrique
L'électricité dont Cassini a besoin pour fonctionner est fournie par trois générateurs à radio-isotopes.

Communications
La sonde dispose d'une antenne haut gain et de deux antennes faible gain. L'antenne haut gain sert à communiquer avec la Terre. Elle est également utilisée par les instruments scientifiques RADAR et RSS. Son réflecteur principal mesure 4 mètres de diamètre. Au début du voyage de la sonde, il était pointé vers le Soleil pour protéger Cassini des rayons solaires (tel un parasol). Lorsque l'antenne haut gain n'était pas pointée vers la Terre, les communications étaient assurées par les antennes faible gain qui présentent l'avantage d'être omnidirectionnelles. Elles ne nécessitent pas, pour communiquer, d'être orientées vers la Terre, contrairement à l'antenne haut gain, mais elles ne permettent pas des débits aussi élevés que cette dernière.

Instruments scientifiques :
CAPS - Cassini Plasma Spectrometer : mesure l'énergie et la charge électrique des particules qu'il rencontre
CDA - Cosmic Dust Analyzer : mesure la taille, la vitesse et la direction des grains de poussière proches de Saturne
CIRS - Composite Infrared Spectrometer : analyse les émissions, dans le domaine de l'infrarouge
INMS - Ion and Neutral Mass Spectrometer : analyse les protons, les ions et les atomes.
ISS - Imaging Science Subsystem : permet d'obtenir des images dans le domaine de l'infrarouge et de l'ultraviolet
MAG - Dual Technique Magnetometer : mesure la direction et l'intensité du champ magnétique autour de Saturne.
MIMI - Magnetospheric Imaging Instrument : fournir des images et d'autres données au sujet des particules
RADAR - Radio Detection and Ranging Instrument : fournira des cartes de la surface de Titan par mesure du temps de retour.
RPWS - Radio and Plasma Wave Science : écoute des signaux radio venant de Saturne résultant du vent solaire Saturne, Titan.
RSS - Radio Science Subsystem : donne des informations sur la structure des anneaux et des atmosphères.
UVIS - Ultraviolet Imaging Spectrograph : permet d'obtenir des images des rayons ultraviolets reflétés par des objets.
VIMS - Visible and Infrared Mapping Spectrometer : prend des images pour étudier la composition des surfaces des satellites

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La sonde Huygens de l'ESA (Agence Spatiale Européenne) doit étudier l'atmosphère de Titan, le plus gros satellite de Saturne. Elle est actuellement en orbite autour de Saturne à bord de la sonde Cassini.
Initialement, elle devait être parachutée sur Titan en novembre 2004, mais, à cause d'un problème de conception, certaines données n'auraient pas pu être transmises correctement à Cassini (qui doit les relayer jusqu'à la Terre). La NASA et l'ESA ont donc décidé de retarder le parachutage de sept semaines et de le faire à une distance 50 fois plus grande que prévu. Cette modification doit permettre à la mission Huygens d'atteindre tous ses objectifs.

Huygens porte le nom de Christiaan Huygens (1629-1695), scientifique néerlandais qui découvrit les anneaux de Saturne et, en 1655, son plus gros satellite : Titan.

Masse : 349 kg
Huygens effectue son voyage jusqu'à Titan accrochée sur la sonde Cassini, formant ainsi un ensemble de plus de 5,5 tonnes.
Développement : ESA (Agence Spatiale Européenne)
Date de lancement : 15 octobre 1997
Lieu de lancement : Cape Canaveral
Lanceur : Titan IVB / Centaur
Dimensions : 2,7 mètres de diamètre.


Source : Astrocosmos (Nicolas Rosseels & Vincent Mollet)