Enquanto a espaçonave Cassini da NASA fazia seu mergulho fatídico na atmosfera superior de Saturno em 15 de setembro, a espaçonave estava transmitindo dados ao vivo de oito de seus instrumentos científicos, junto com leituras de uma variedade de sistemas de engenharia. Embora a análise dos dados científicos do mergulho final leve algum tempo, Os engenheiros da Cassini já têm uma compreensão bastante clara de como a nave espacial se comportou ao entrar. Os dados são úteis para avaliar modelos da atmosfera de Saturno que a equipe usou para prever o comportamento da nave no final da missão, e ajudam a fornecer uma base para o planejamento de futuras missões a Saturno.

Principal entre esses dados de engenharia, ou telemetria, são medições que indicam o desempenho dos pequenos propulsores de controle de atitude da espaçonave. Cada propulsor era capaz de produzir uma força de meio newton, que é aproximadamente equivalente ao peso de uma bola de tênis na Terra.

Durante os momentos finais de seu mergulho, Cassini estava viajando pela atmosfera de Saturno, que tinha quase a mesma densidade do gás tênue onde a Estação Espacial Internacional orbita acima da Terra. Em outras palavras, quase não há ar lá. Apesar do fato de que esta pressão do ar está perto de ser um vácuo, A Cassini estava viajando cerca de 4,5 vezes mais rápido do que a estação espacial. A velocidade mais alta multiplicou muito a força, ou pressão dinâmica, que a tênue atmosfera exerceu sobre a Cassini. É como a diferença entre segurar a mão do lado de fora da janela de um carro se movendo a 25 km / h e um se movendo a 65 km / h.

Os dados mostram que, quando a Cassini começou sua abordagem final, na hora anterior à entrada atmosférica, ele balançava sutilmente para frente e para trás em frações de grau, pulsando suavemente seus propulsores a cada poucos minutos para manter sua antena apontada para a Terra. A única força perturbadora na época foi um leve puxão da gravidade de Saturno que tentou girar a espaçonave.

"Para manter a antena apontada para a Terra, usamos o que é chamado de 'controle bang-bang, '"disse Julie Webster, Chefe de operações de espaçonaves da Cassini no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Califórnia. "Damos à espaçonave uma faixa estreita sobre a qual ela pode girar, e quando bate contra esse limite em uma direção, ele dispara um propulsor para virar para o outro lado. "(Este alcance era realmente pequeno:apenas dois miliradianos, que é igual a 0,1 grau. Os dados reconstruídos mostram que a Cassini estava corrigindo sutilmente sua orientação dessa maneira até cerca de três minutos antes da perda de sinal.)

Neste ponto, cerca de 1, 200 milhas (1, 900 quilômetros) acima do topo das nuvens, a espaçonave começou a encontrar a atmosfera de Saturno. A Cassini se aproximou de Saturno com sua lança de magnetômetro de 36 pés (11 metros) apontando do lado da nave. O tênue gás começou a empurrar a barreira como uma alavanca, forçando-o a girar ligeiramente em direção à popa (ou para trás). Em resposta, os propulsores dispararam jatos de gás corretivos para impedir a rotação da lança. Nos próximos minutos, como os engenheiros previram, os propulsores começaram a disparar por mais tempo, pulsos mais frequentes. A batalha com Saturno havia começado.

Com seus propulsores disparando quase continuamente, a espaçonave se manteve firme por 91 segundos contra a atmosfera de Saturno - os propulsores atingindo 100 por cento de sua capacidade durante os últimos 20 segundos ou mais antes de o sinal ser perdido. Os oito segundos finais de dados mostram que a Cassini começou a tombar lentamente para trás. Como isso aconteceu, o sinal de rádio estreitamente focalizado da antena começou a apontar para longe da Terra, e 83 minutos depois (o tempo de viagem para um sinal de Saturno), A voz de Cassini desapareceu dos monitores no controle da missão do JPL. Primeiro, os dados reais de telemetria desapareceram, deixando apenas um sinal de portadora de rádio. Então, 24 segundos após a perda de telemetria, silêncio.

Esses dados explicam por que aqueles que assistiam ao sinal - aparecendo como um pico verde alto em um gráfico ondulado da frequência de rádio da Cassini - no controle da missão e ao vivo na TV da NASA - viram o que parecia ser um breve adiamento, quase como se a espaçonave estivesse fazendo um breve retorno. O pico do sinal começou a diminuir em alguns segundos, mas então se levantou brevemente novamente antes de desaparecer definitivamente.

"Não, não foi um retorno. Apenas um lóbulo lateral do padrão de feixe da antena de rádio, "Webster disse. Essencialmente, o adiamento foi uma parte desfocada do sinal de rádio estreito que girou à vista quando a espaçonave começou a tombar lentamente.

"Dado que a Cassini não foi projetada para voar em uma atmosfera planetária, é notável que a espaçonave aguentou tanto tempo, permitindo que seus instrumentos científicos enviem dados até o último segundo, "disse Earl Maize, Gerente de projetos da Cassini no JPL. "Era uma nave de construção sólida, e fez tudo o que pedimos. "