Cassini y Saturno

Cassini y el Grand Finale

Estuvo recorriendo el espacio durante casi veinte años. Lanzada en octubre de 1997 desde Cabo Cañaveral, la nave Cassini llevó al cosmos las esperanzas de la Nasa para conocer a fondo el gigante Saturno .

El julio de 2009 este viajero del cosmos llegaba a las inmediaciones de Saturno y empezó a informar sobre este gigante y sus maravillosos anillos.

Concebido para una vida útil de cuatro años, este artilugio, portador de la pequeña sonda Huygens , entregó datos hasta el mismo día de su destrucción controlada, el 15 de septiembre de 2017.

Ese día, y antes de destruirse, la máquina envió una serie de imágenes a la Tierra y tomó muestras de la atmósfera interior de Saturno. La última foto que captó reveló el sitio exacto donde en seguida impactaría, en el lado nocturno del planeta, iluminado por el reflejo de la luz en sus anillos.

Según los técnicos a cargo del proyecto, los datos entregados durante su vida útil permitieron comprobar la Teoría de la relatividad, descubrir nuevas lunas en torno a Saturno y ver, como nunca, sus anillos .

El descenso, el 14 de enero de 2005, de la sonda Huygens a la superficie de Titán “permitió observar más de cerca —dijeron los expertos— uno de los satélites más prometedores del sistema solar. También encontró volcanes extraterrestres que jamás pensamos que estarían en Encélado. Y eso sólo por contar algunos de sus éxitos”.

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Cassini, entre los anillos y el planeta Saturno.

Crédito: NASA/JPL-Caltech

Las últimas órbitas

Pero llegó abril de 2017 y Cassini comenzó la fase final de su derrotero. Todo empezó con veintidós descensos orbitales entre el planeta y sus anillos, valiéndose de la gravedad de Titán. Todo hasta el 11 de septiembre de 2017, cuando emkpieza el acto final e inicia el descenso hacia Saturno.

La última señal fue captada en Pasadena 83 minutos después de ser emitida y luego de recorrer 1.600 millones de kilómetros hasta la Tierra.

Sólo cuatro naves no tripuladas han alcanzado jamás este planeta. La última y más exitosa, sin duda, es esta misión Cassini-Huygens, que comenzó en 1997.

Y con razón tuvo éxito, ya que, a más de 8.000 kilómetros por hora estuvo trece años dando vueltas alrededor de Saturno.

Ahora, cuando ya sus restos han desaparecido en la superficie de Saturno se habla de su excelente desempeño. Concebida para trabajar durante cuatro años, este fue superado con creces y aprovechando una posición única entre los satélites artificiales, las agencias decidieron extender el servicio de Cassini, en 2008, hasta 2017.

¿Por qué destruir Cassini?

Cassini fue una sonda especialmente prolífica. Estuvo en un posición especialmente ventajosa y única en cuanto a la exploración espacial. Además, contenía una buena colección de instrumental, capaz de darnos grandes cantidades de información.

Entonces, la pregunta aflora: ¿Por qué deshacerse de Cassini?

La respuesta está en las lunas de Saturno. “Tanto Encélado como Titán —afirmaron los científicos a cargo del proyecto— son grandes candidatos para encontrar indicios de vida extraterrestre . De hecho, por el momento hemos detectado moléculas y compuestos muy prometedores que podrían ayudarnos a desvelar cómo aparecieron los seres vivos en un planeta como la Tierra”.

Esta característica de ambos satélites de Saturno fue la clave para evitar una posible caída accidental de la sonda en alguno de ellos y de paso contaminar el ambiente natural con elementos provenientes desde la Tierra, alterando cualquier estudio futuro.

“Cassini se está quedando sin combustible —informaron en su oportunidad los científicos—.  Esto es importante porque podría llegar el momento en que no podríamos controlarla. Y entonces, la sonda podría caer sobre alguna de las lunas sin que pudiéramos hacer nada para evitarlo. Y eso es un problema. Imaginad que dentro de veinte años una nueva sonda llega a investigar los compuestos orgánicos existentes en Encélado y descubre precursores de la vida. ¿Pertenecen estas moléculas a una contaminación procedente de la Tierra? Si no nos aseguramos de que Cassini no cae en ellas, nunca lo sabríamos. Así que la destrucción de Cassini una operación de "esterilización" espacial que asegurará la integridad de futuras investigaciones.”

El legado de una sonda

Aunque Cassini nos deje, su legado es profuso e interesante. Gracias a los descubrimientos de esta sonda, los científicos están más cerca que nunca de entender cómo surgió la vida en nuestro sistema. También sabemos muchísimo más sobre Saturno, sus anillos y sus lunas.

Tras la misión Cassini-Huygens, las agencias están ya preparando nuevos proyectos. Así, Encélado ha sido uno de los grandes descubrimientos de esta década. La posible presencia de un océano interior, caliente, es un prometedor foco de posibles precursores de vida. Así que las siguientes misiones ya están apuntando hacia su superficie.

Europa es otra de las lunas más interesantes del sistema. Sólo que pertenece a Júpiter. La información obtenida por Cassini van a emplearse en la futura misión Clipper , que será lanzada en 2020  y que pretende sobrevolar los océanos congelados del satélite de Júpiter  en busca de vida extraterrestre.

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Concepción artística de la sonda Cassini en su maniobra de inserción en órbita alrededor de Saturno.

Lanzamiento de la misión Cassini-Huygens.

La misión Cassini-Huygens fue fruto de la colaboración entre tres agencias espaciales y la contribución de diecisiete países a su desarrollo. El orbitador Cassini fue construido por la NASA/JPL . La sonda Huygens la realizó la Agencia Espacial Europea (ESA) , mientras que la Agencia Espacial Italiana se encargó de proporcionar la antena de comunicación de alta ganancia de la Cassini. El costo total de la misión fue de 3.260 millones de dólares, de los cuales Estados Unidos aportó 2.600 millones, la Agencia Espacial Europea 500 millones y la Agencia Espacial Italiana 160 millones.

Descubrimientos

Júpiter

El 30 de diciembre de 2000 Cassini llegó al punto en que estaría más próxima a Júpiter . La nave obtuvo 600.000 imágenes y aportó información de ondas, movimientos de nubes y anillos del gigantesco planeta. Los resultados de la investigación se divulgaron en marzo de 2003.

Teoría de la relatividad

Se informó que la teoría de la relatividad de Albert Einstein fue ratificada en 2003 por los científicos que estudiaron fotografías y otra información proporcionada por la sonda Cassini.

Lunas

Tras descubrir los primeros días de junio de 2004 dos nuevos satélites de Saturno , ( Metone y Palene ), Cassini sobrevoló la luna Febe (Phoebe) el día 11 del mismo mes. Febe orbita Saturno en dirección contraria al resto de satélites. Parece ser que esta luna podría tener agua bajo su superficie.

Imágenes de los anillos y Titán

Tras penetrar en el área de influencia de Saturno , la sonda obtuvo las primeras imágenes de los anillos del planeta y de su luna más grande, Titán .

Orbita a Saturno

El 28 de junio de 2004 la sonda comenzó a investigar la rotación del planeta y el 1 de julio de ese mismo año se convirtió en el primer vehículo en orbitar este lejano objeto y acercarse a sus anillos (más adelante se descubriría un nuevo anillo).

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Solo Cassini pudo colocar nuestra visión allí.

Vuelos sobre Titán y fotografías de Mimas

El 2 de julio de 2004 Cassini se encontró con Titán y obtuvo más imágenes que servirían para demostrar la existencia de metano en el satélite. En agosto obtuvo fotografías de otro satélite, Mimas . En octubre de ese año comenzarían las 45 pasadas sobre Titán que aportarían imágenes sobre la superficie del satélite.

Desprendimiento de Huygens

Cassini se separó el 25 de diciembre de 2004 de la sonda Huygens y esta entró en la atmósfera de Titán el 14 de enero de 2005.

Encélado

Durante estas primeras pasadas de 2005 Cassini detectó que la luna Encélado tenía un débil campo electromagnético y una atmósfera significativa.

Los anillos

El 1 de mayo de 2005 Cassini descubrió un nuevo satélite entre los anillos y volando tras ellos detectó iones de oxígeno (una sorpresa). Este satélite descubierto genera ondas como efecto gravitacional en los anillos.

Superficie de Encélado

Tras descubrir en el último periodo de 2005 actividad volcánica (actividad que sólo poseen Ío , la Tierra y quizá Tritón en el sistema solar), Cassini hizo un nuevo descubrimiento en marzo de 2006: en Encélado hay grandes cantidades de agua (posiblemente helada) que es expulsada a la atmósfera de forma parecida a un géiser .

Diseño de la nave

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Cassini: Una de las más grandes enviadas al espacio.

La nave Cassini era relativamente sencilla pero casi la más grande construida para la exploración espacial. Solamente las dos naves del proyecto Phobos , enviadas a Marte por la Unión Soviética , eran más pesadas. Contiene 1.630 circuitos interconectados, 22.000 conexiones por cable, y más de 14 kilómetros de cableado. Su cuerpo principal consistía en un cilindro y un decágono como estructura principal. La nave medía más de 6,8 metros de longitud y más de 4 metros de diámetro. En la parte superior se montó una gran antena parabólica de 4 metros de diámetro.

Instrumentación

La instrumentación de la Cassini consistían e en: un RADAR , una cámara CCD (Dispositivo de carga acoplada), un espectrómetro de luz visible e infrarroja , un espectrómetro compuesto infrarrojo, un analizador de polvo cósmico , un experimento de ondas de radio y plasma, un espectrómetro de plasma, un espectrógrafo ultravioleta , un analizador de imágenes magnetosféricas, un magnetómetro, un espectrómetro de masa. A esto hay que añadir una serie de antenas, unas para comunicaciones con la Tierra y otras para realizar mediciones científicas.

La sonda Huygens

La sonda Huygens, fabricada por la Agencia Espacial Europea y llamada así por el astrónomo holandés del siglo XVII Christiaan Huygens , estaba preparada para analizar la atmósfera y superficie de Titán, la mayor de las lunas de Saturno, atravesando la atmósfera de Titán y descendiendo en paracaídas sobre su superficie, donde depositó un laboratorio científico que se encargó de realizar diversos análisis y de mandar dicha información a la nave Cassini, que a su vez la reenviaba a la Tierra.

La sonda se separó de la Cassini el día 25 de diciembre de 2004 y llegó a Titán el día 14 de enero de 2005, cumpliendo prácticamente con éxito su misión y convirtiéndose no solo en la primera sonda que aterriza en un satélite que no sea la luna terrestre, sino también en la primera en hacerlo en un objeto del sistema solar exterior.

En 1980, antes de la exploración por sondas automáticas, se conocía sólo una docena de satélites de Saturno; hoy, son más de sesenta. Por lo menos ocho de ellos se han descubierto en las imágenes enviadas por la Cassini. Y su álbum de fotos incluye vistas fascinantes de otros mundos.

Desde Encelado, cubierto por un océano helado, que podría ofrecer un ambiente tolerable para la vida, hasta Iapetus, la luna ying-yang, con una mitad blanca y otra, negra como el carbón. Algunos, como el pequeño Mimas, muestran la cicatriz de un impacto de meteorito que casi lo destruyó en épocas remotas. Otros, simples pedruscos de roca y hielo de agua que ni siquiera pudieron adoptar forma esférica. Son tantos que para bautizarlos se han agotado los nombres de la mitología grecorromana y ha habido que acudir a tradiciones nórdicas o incluso esquimales…

Los anillos de Saturno —la joya del Sistema Solar— forman una estructura de casi 300.000 kilómetros de diámetro máximo, pero sólo diez metros de espesor. En muchos puntos son transparentes. Los forman millones y millones de fragmentos sueltos que orbitan de forma independiente. La influencia gravitatoria de los satélites de Saturno hace que se agrupen formando miles de anillos concéntricos, como los surcos de un antiguo vinilo. Entre ellos se mueven otros pequeños satélites, de unos pocos kilómetros de diámetro, que unas veces deforman la estructura de los anillos y otra se encargan de mantenerlos agrupados. Un ballet increíble que sólo ha sido posible conocer en detalle mediante las películas transmitidas, foto a foto, la Cassini.

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Cassini inicia su periplo: octubre de 1997, desde Cabo Cañaveral.

Durante los últimos meses, debido al último empujón dado por Titán, la sonda había abandonado sus confortables órbitas a gran altura para zambullirse pasando por el estrecho margen entre el planeta y los anillos. Esto le permitió obtener datos extraordinariamente detallados tanto de las nubes del primero como de la estructura fina de los anillos. En el momento de máxima aproximación, voló a menos de 4.000 kilómetros de las nubes más altas, donde la presión atmosférica ya es equivalente a la de la Tierra.

La gran deuda de Cassini

Con todo lo que logró Cassini, paradójicamente, una incógnita que no ha podido resolverse en estos trece años es cuánto dura un día en Saturno, entendiendo por día lo que tarda en girar su núcleo sólido, oculto bajo miles de kilómetros de espesas nubes.

La Cassini lo intentó observando la rotación de su campo magnético pero sólo para detectar que su eje coincide, con asombrosa exactitud con el eje del planeta, pero no hubo forma de medir algo tan básico como la verdadera duración del día saturniano.

Fuentes Internet

https://elpais.com/elpais/2017/08/14/ciencia/1502708975_270836.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Cassini-Huygens

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