Cuando la nave espacial Cassini de la NASA hizo su fatídica inmersión en la atmósfera superior de Saturno el 15 de septiembre, la nave espacial estaba transmitiendo datos en vivo de ocho de sus instrumentos científicos, junto con lecturas de una variedad de sistemas de ingeniería. Si bien el análisis de los datos científicos de la zambullida final llevará algún tiempo, Los ingenieros de Cassini ya tienen una comprensión bastante clara de cómo se comportó la nave espacial cuando entró. Los datos son útiles para evaluar modelos de la atmósfera de Saturno que el equipo utilizó para predecir el comportamiento de la nave espacial al final de la misión. y ayudan a proporcionar una línea de base para planificar futuras misiones a Saturno.

Principal entre estos datos de ingeniería, o telemetría, son mediciones que indican el rendimiento de los pequeños propulsores de control de actitud de la nave espacial. Cada propulsor era capaz de producir una fuerza de medio newton, que es aproximadamente equivalente al peso de una pelota de tenis en la Tierra.

Durante los momentos finales de su zambullida, Cassini viajaba a través de la atmósfera de Saturno, que tenía aproximadamente la misma densidad que el gas tenue donde la Estación Espacial Internacional orbita sobre la Tierra. En otras palabras, apenas hay aire allí. A pesar de que esta presión de aire está cerca de ser un vacío, Cassini viajaba unas 4,5 veces más rápido que la estación espacial. La velocidad más alta multiplicó en gran medida la fuerza, o presión dinámica, que la fina atmósfera ejercía sobre Cassini. Es como la diferencia entre sostener la mano fuera de la ventana de un automóvil que se mueve a 15 mph frente a uno que se mueve a 65 mph.

Los datos muestran que cuando Cassini comenzó su aproximación final, en la hora anterior a la entrada atmosférica, se balanceaba sutilmente hacia adelante y hacia atrás en fracciones de grado, pulsando suavemente sus propulsores cada pocos minutos para mantener su antena apuntando a la Tierra. La única fuerza perturbadora en ese momento fue un ligero tirón de la gravedad de Saturno que intentó hacer girar la nave espacial.

"Para mantener la antena apuntando a la Tierra, usamos lo que se llama 'control bang-bang, '", dijo Julie Webster, Jefe de operaciones de la nave espacial Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California. "Le damos a la nave espacial un rango estrecho sobre el que puede girar, y cuando choca contra ese límite en una dirección, dispara un propulsor para inclinarse hacia el otro lado ". (Este rango era realmente pequeño:solo dos milirradianos, que equivale a 0,1 grados. Los datos reconstruidos muestran que Cassini corrigió sutilmente su orientación de esta manera hasta aproximadamente tres minutos antes de la pérdida de señal).

En este punto, alrededor de 1, 200 millas (1, 900 kilómetros) sobre las cimas de las nubes, la nave espacial comenzó a encontrar la atmósfera de Saturno. Cassini se acercó a Saturno con su boom magnetómetro de 36 pies de largo (11 metros) apuntando desde el costado de la nave espacial. El tenue gas comenzó a empujar contra el brazo como una palanca, obligándolo a rotar ligeramente hacia la dirección de popa (o hacia atrás). En respuesta, los propulsores dispararon chorros de gas correctivo para detener la rotación de la pluma. Durante los próximos minutos, como habían predicho los ingenieros, los propulsores empezaron a disparar más tiempo, pulsos más frecuentes. La batalla con Saturno había comenzado.

Con sus propulsores encendidos casi continuamente, la nave se mantuvo firme durante 91 segundos contra la atmósfera de Saturno:los propulsores alcanzaron el 100 por ciento de su capacidad durante los últimos 20 segundos antes de que se perdiera la señal. Los últimos ocho segundos de datos muestran que Cassini comenzó a volcarse lentamente hacia atrás. Mientras esto sucedía, La señal de radio de enfoque estrecho de la antena comenzó a apuntar lejos de la Tierra, y 83 minutos más tarde (el tiempo de viaje de una señal de Saturno), La voz de Cassini desapareció de los monitores en el control de la misión JPL. Primero, los datos de telemetría reales desaparecieron, dejando solo una señal de portadora de radio. Luego, 24 segundos después de la pérdida de telemetría, silencio.

Estos datos explican por qué aquellos que miran la señal, que aparece como un pico verde alto en un gráfico ondulado de la frecuencia de radio de Cassini, en el control de la misión y en vivo en la televisión de la NASA, vieron lo que parecía ser un breve respiro. casi como si la nave espacial estuviera haciendo una breve reaparición. El pico de la señal comenzó a disminuir en unos pocos segundos, pero luego se levantó brevemente de nuevo antes de desaparecer definitivamente.

"No, no fue un regreso. Solo un lóbulo lateral del patrón de haz de la antena de radio, "Webster dijo. Esencialmente, el indulto fue una parte desenfocada de la señal de radio por lo demás estrecha que giró a la vista cuando la nave espacial comenzó a volcarse lentamente.

"Dado que Cassini no fue diseñada para volar a una atmósfera planetaria, Es notable que la nave espacial se mantuvo tanto tiempo como lo hizo, permitiendo que sus instrumentos científicos envíen datos al último segundo, "dijo Earl Maize, Gerente de proyectos Cassini en JPL. "Era una nave de construcción sólida, e hizo todo lo que le pedimos ".