CASSINI Radar

Processing Altimetric Data (PAD) (2005/2006)

Cassini - Huygens é la prima missione programmata per esplorare gli anelli e le lune di Saturno da una navicella spaziale posizionata nella sua orbita.
Nasce da una collaborazione internazionale fra tre agenzie spaziali e dal contributo di diciassette nazioni.
Il  Jet Propulsion Laboratory della NASA ha costruito e gestito l'orbiter Cassini, l' Agenzia Spaziale Europea  la sonda Huygens e l' Agenzia Spaziale Italiana  ha fornito l'antenna ad alto guadagno per le comunicazioni dalla piattaforma spaziale.

Cassini é arrivato nell'orbita di Saturno il 30 giugno 2004 dopo un viaggio di sette anni iniziato il 15 ottobre 1997. La sonda Huygens si é staccata dalla navicella madre nel dicembre 2004, ha effettuato una discesa di venti giorni ed, il 14 gennaio 2005, é atterrata su Titano, la luna più grande di Saturno, avvolta perennemente in un'atmosfera fosca e densa.
Il compito di Cassini é quello di studiare Saturno ed la sua luna Titano, mentre quello della sonda é stato di raccogliere più informazioni possibili durante la discesa sulla superficie, le nuvole e l'atmosfera di Titano per poi farle giungere sulla Terra tramite la navicella madre.

Entrambi sono equipaggiati con sofisticati strumenti,12 su Cassini e sei sulla sonda Huygens. Si tratta di strumenti ottici e a microonde in grado di operare da distanze molto elevate: macchine fotografiche, spettrometri, radar e ricevitori radio.

Uno degli strumenti a bordo di Cassini é un radar capace di operare in tre modalità: per immagini, come altimetro e come radiometro, per cui ogni modalità permette la raccolta di dati differenti. Cassini ha completato la sua missione iniziale di quattro anni per l'esplorazione del sistema di Saturno nel giugno 2008 e la prima missione estesa, chiamata Cassini Equinox Mission, nel settembre 2010. Ora, il veicolo spaziale ancora integro sta cercando di fare nuove scoperte in una seconda missione estesa chiamato la Missione Cassini Solstice che si protrarrà fino a settembre 2017.

In questo progetto CO.RI.S.T.A. ha avuto la responsabilità dell'elaborazione dei dati del radar in modalità altimetrica.

Gli obiettivi scientifici del RADAR di CASSINI riguardano lo studio di una delle 34 lune di Saturno, Titano, la sua luna più grande.
Più grande di Mercurio e di Plutone, Titano é di grande interesse scientifico in quanto é l'unica luna conosciuta nel nostro sistema solare che abbia una sua atmosfera e per di più simile a quella di un pianeta. Essendo spessa ed impenetrabile, l'atmosfera di Titano ha ostacolato la conoscenza della sua superficie, in quanto nessun tipo di telescopio é stato in grado di mostrare qualcosa di più di vaghe ombre.
Ora, grazie al radar che é in grado di penetrare attraverso le nubi, é possibile avere informazioni precise sulla sua struttura geologica.
Dalla ricerca sul suo habitat ci si aspetta di saperne di più sulla formazione dei pianeti ed, in particolare, sulle origini della Terra.

Più specificamente gli obiettivi dello studio di Titano sono i seguenti:

  • indagare sulla presenza o meno di oceani sulla sua superficie, in caso affermativo determinarne la distribuzione;
  • analizzare le caratteristiche geologiche e la topografia della sua superficie solida;
  • acquisire dati su anelli o satelliti di ghiaccio intorno ad esso.


Il RADAR di CASSINI può operare nelle seguenti modalità come:

  • Synthetic Aperture Radar Imager [SAR] (13.78 GHz Ku-band; 0.35 to 1.7 km resolution)
  • Altimeter (13.78 GHz Ku-band; 24 to 27 km horizontal, 90 to 150 m vertical resolution)
  • Radiometer (13.78 GHz passive Ku-band; 7 to 310 km resolution)

Il progetto é iniziato a luglio 2005 ed è terminato nel 2006.



Articoli di CO.RI.S.T.A. sull'argomento:

  • G. Alberti, L. Festa, C. Papa, G. Vingione (CO.RI.S.T.A.), C. Catallo, F. Spataro, (Alcatel Alenia Space Italia), E. Flamini (Agenzia Spaziale Italiana), R. Orosei (Istituto Nazionale di Astrofisica), G. Picardi, R. Seu (Università di Roma "La Sapienza"), "The Processing of Altimetric Data (PAD) System for Cassini RADAR", VII Convegno Nazionale di Scienze Planetarie, 5-9 settembre 2006, San Felice al Circeo (LT), Italia.       
  • G. Vingione, G. Alberti, C. Papa, L. Festa (CO.RI.S.T.A), G. Picardi, R. Seu, P.P. Del Marmo (INFO-COM, University of Rome La Sapienza), R. Orosei (IASF Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, CNR), P. Callahan, S. Wall (Jet Propulsion Laboratories, California Institute of Technology), "Processing of Altimetric Data of CASSINI mission", European Geosciences Union General Assembly 2007 Vienna, Austria, 15 – 20 aprile 2007.       
  • Alberti, G.; Festa, L.; Papa, C.; Vingione, G. "A Waveform Model for Near-Nadir Radar Altimetry Applied to the Cassini Mission to Titan", Geoscience and Remote Sensing, IEEE Transactions on, Issue Date: July 2009.       

  • Tesi sviluppate sull'argomento:

  • "Analisi delle prestazioni e progetto preliminare del processing del radar di Cassini in modalità altimetro", tesi sviluppata da Guido Vingione, anno accademico 2003-2004, Seconda Università degli Studi di Napoli, Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale.      


  • "Elaborazione dei dati SAR della sonda Cassini", tesi sviluppata presso CO.RI.S.T.A. dal candidato Cesare Tasquier, anno accademico 2005-2006, Seconda Università di Napoli, Facoltà di Ingegneria, Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.      


  • "Radar Altimeter General Waveform Model and its Application to Cassini Mission", tesi di Dottorato sviluppata da Guido Vingione, Seconda Università di Napoli, Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale e Meccanica, novembre 2007.      



  • Per approfondimenti contattare:

    Gianni Alberti
    giovanni.alberti@corista.eu
    tel. 081 5935101





    Ricostruzione di Cassini che si avvicina a Saturno
    Photo: NASA



    Ottobre 2004: Saturno ripreso da Cassini
    Credit: NASA/JPL Space Science Institute



    Immagine di Saturno
    Photo:NASA