Lorsque la sonde Cassini de la NASA plonge dans l'atmosphère de Saturne le 15 septembre, mettant fin à ses 20 ans d'exploration, les astronomes observeront la planète géante depuis la Terre, donnant un contexte aux mesures finales de Cassini.

"Tout le temps que Cassini descend, nous serons au sol, prendre des données et se renseigner sur les conditions sur Saturne, " dit Don Jennings, un scientifique principal au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, et un co-chercheur pour un instrument Cassini appelé le spectromètre infrarouge composite.

Cet adieu convient à une mission qui a été soutenue par des observations similaires tout au long de sa vie. Le télescope infrarouge de la NASA, ou IRTF, et l'observatoire W. M. Keck, dont la NASA est partenaire, ont fourni des contributions cruciales du sommet de Maunakea à Hawaï. D'autres télescopes américains et internationaux ont également étudié le système Saturne, compléter et améliorer la mission.

"L'IRTF et d'autres installations ont fourni un soutien direct à la mission Cassini-Huygens et ont permis de relier ces données à des décennies d'études au sol antérieures et en cours, ", a déclaré le directeur de l'IRTF, John Rayner. "Grâce à ses capacités d'observation diurne, l'IRTF est en mesure de fournir une surveillance des planètes presque toute l'année à l'appui des missions de la NASA."

Observations au sol de Titan, la plus grande lune de la planète géante, aidé aux préparatifs de la mission de la sonde Huygens au début de l'exploration du système Saturne par Cassini. La sonde a été libérée après que Cassini soit entré en orbite de Saturne et soit descendu à travers l'atmosphère épaisse de Titan pour atterrir à la surface.

Une campagne au sol coordonnée a été organisée pour étudier l'atmosphère et la surface de Titan, mesurer la vitesse et la direction du vent, étudier la chimie atmosphérique et fournir une imagerie globale.

Huit installations dans le monde ont participé, observer avant, pendant et après la mission de la sonde Huygens, dirigé par l'Agence spatiale européenne. Il s'agit notamment de l'observatoire Keck, qui a capturé des images haute résolution des conditions météorologiques atmosphériques sur Titan, et l'IRTF, qui a aidé à déterminer la direction des vents de Titan.

"L'observation au sol a joué un rôle crucial, car à cette époque, c'était le seul moyen de déterminer la direction des vents de Titan, qui avait le potentiel d'affecter la descente de Huygens à la surface, " a déclaré Theodor (Ted) Kostiuk de Goddard, qui a dirigé ces observations à l'IRTF et est maintenant un scientifique émérite. "Le survol du Voyager a fourni quelques informations sur Titan, mais la direction du vent était une chose qu'il ne pouvait pas nous dire."

L'IRTF continue d'être utilisé pour des études à long terme de Saturne et Titan et de leurs atmosphères, et pour enquêter sur les lunes de Saturne, étendant et complétant les découvertes de Cassini. L'instrument infrarouge haute résolution récemment installé sur l'installation, appelé iSHELL, sera déployé pour les études en cours sur les conséquences d'une tempête massive qui a éclaté dans l'hémisphère nord de Saturne en 2010. Avec sa très haute résolution spectrale, iSHELL a été optimisé pour l'étude des atmosphères planétaires.

Cassini a également reçu beaucoup d'aloha de l'observatoire de Keck, qui a fourni de nombreuses images et spectres nets de la caractéristique la plus célèbre de Saturne - ses anneaux. Ces études sont rendues possibles par la haute résolution spatiale de la grande ouverture de Keck combinée à un système d'optique adaptative de pointe pour corriger les distorsions causées par l'atmosphère terrestre.

"C'est passionnant d'être impliqué dans le soutien au sol de l'orbiteur Cassini au cours de ces nombreuses années, " a déclaré Randy Campbell, responsable du soutien à l'observation de l'observatoire de Keck. " Cette mission nous a donné l'occasion de travailler ensemble pour mieux comprendre certains des objets les plus beaux et les plus énigmatiques du ciel nocturne, Saturne et ses lunes."

Au cours de l'été 2017, l'équipe Cassini a utilisé l'observatoire Keck pour prendre des données spectroscopiques dans le proche infrarouge des régions proches de l'équateur de Saturne, tout comme Cassini plongeait entre Saturne et ses anneaux lors de ses orbites finales. L'équipe a également pris des données Keck des champs magnétiques polaires pour mieux comprendre les aurores de la planète, qui sont similaires aux aurores boréales et australes de la Terre. Les données de l'observatoire Keck seront utilisées pour vérifier les données de Cassini afin de fournir une sorte d'étalonnage « de la vérité au sol » de certains des instruments de bord de l'orbiteur.

Après Cassini, les études au sol se poursuivront, s'appuyant sur tout ce que le vaisseau spatial a observé, et garder les découvertes à venir.