Научные задачи, которые команда миссии надеется решить во время Великого Финала, столь интересны и разнообразны, что завершающий этап полета «Кассини» сравнивают с отдельной дополнительной миссией. 

Во-первых, близкие пролеты над верхушками облаков позволят с высокой точностью измерить гравитационное и магнитное поля Сатурна. Напомню, с аналогичными целями к Юпитеру был отправлен КА Juno. Исследователи надеются определить массу каменного ядра Сатурна, измерить скорость вращения его внутренних слоев и выяснить, как глубоко внутрь планеты простираются атмосферные течения, которые мы видим на ее видимой поверхности.

Во-вторых, пролетев между Сатурном и его кольцами, станция поможет ученым определить массу колец с точностью ~5%. Это, в свою очередь, позволит оценить возраст колец (до сих пор неизвестно, образовались ли кольца одновременно с Сатурном или они появились сравнительно недавно в результате разрушения одного из ледяных спутников). Если в зазоре, где пролетит станция, попадутся микроскопические пылинки из колец, анализатор пыли «Кассини» сможет определить их состав. Известно, что кольца Сатурна на 99% состоят из водяного льда, но что представляет собой 1%? Железо? Силикаты? Органику? Толины? Может, смесь? Пролет рядом с внутренним краем кольца D позволит узнать это непосредственно.

В-третьих, на последних пяти витках перицентр орбиты «Кассини» будет достаточно низок, чтобы аппарат ненадолго входил в верхние слои атмосферы Сатурна и с помощью масс-спектрографа измерял ее состав и свойства. При входе в атмосферу поток набегающего газа будет пытаться развернуть аппарат главной антенной прочь от Земли, для компенсации этого влияния инженеры миссии задействуют двигатели системы ориентации. На последнем витке результаты измерений будут передаваться на Землю в режиме реального времени до тех пор, пока двигатели будут в состоянии поддерживать нужную ориентацию «Кассини». 

Итак, 15 сентября 2017 года станция войдет в атмосферу Сатурна со скоростью 35 км/с. Скорость передачи данных через главную антенну составляет 140 килобит в секунду, на передачу одного изображения требуется обычно 10-20 секунд. Поэтому изображений на завершающем витке передаваться не будет, а главным рабочим инструментом станет масс-спектрометр. Ожидается, что через несколько десятков секунд после того, как набегающий поток отвернет главную антенну «Кассини» от направления на Землю, аппарат разрушится в плотных слоях атмосферы.

Видеоролик НАСА, посвященный Великому Финалу «Кассини»: https://www.youtube.com/watch?list=PLTiv_XWHnOZpKPaDTVy36z0U8GxoiIkZa&v=xrGAQCq9BMU

Источники: https://saturn.jpl.nasa.gov/mission/grand-finale/overview/
https://spaceflightnow.com/2017/03/11/perils-and-discoveries-lie-ahead-for-long-lived-saturn-orbiter/