DIVULGACIÓN: La más ambiciosa misión planetaria

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Cassini


por Marcelo Dos Santos (especial para Axxón)
www.mcds.com.ar

Cuando Galileo asestó su telescopio a Saturno en 1610, observó algo que lo sorprendió: el gran planeta gaseoso tenía dos protuberancias a los lados, lo que, naturalmente, el sabio toscano interpretó como dos satélites que asomaban por sus costados. Dedujo —con toda lógica— que se trataba de un sistema de tres cuerpos, pero, cuando tornó a observarlo varios meses más tarde, las "orejas" (así las describió) habían desaparecido. Volvió a observarlas en 1616, lo que lo dejó sumamente confundido.

Lo que Galileo había descubierto en realidad eran los anillos de Saturno, pero la baja resolución de su telescopio lo había inducido a error. Escribió al Duque de Toscana que "Saturno no está solo, sino que está compuesto por tres cuerpos".


Si Galileo viera esto… Foto de la misión Cassini-Huygens

Tuvieron que transcurrir casi cuarenta y cinco años para que, en 1655, el científico holandés Christiaan Huygens, provisto de un telescopio incomparablemente superior al de Galileo, viera en realidad que lo que aquel había observado eran los anillos, cuya variable inclinación con respecto a la eclíptica habían parecido "orejas" al italiano, mientras que desaparecían cuando se mostraban de canto a la Tierra. Escribió que Saturno "está rodeado por un anillo delgado y plano, que no se apoya en nada, inclinado respecto de la eclíptica". Todos los puntos de su reporte son correctos.

Pero la labor del notable neerlandés no quedó en eso: ese mismo año, animado por los avances tecnológicos que él mismo había introducido en los telescopios, hizo el descubrimiento que denominaría "Mitad debido a la calidad de mi instrumento; mitad debido a la suerte": el 25 de marzo de ese año divisó un rotundo cuerpo en las cercanías del planeta anillado, y, luego de muchos cálculos matemáticos, concluyó que sólo podía tratarse de un satélite del mismo. Publicó su descubrimiento el 13 de junio y llamó al objeto Saturni Luna ("Luna de Saturno"), el primer satélite de ese planeta jamás descubierto. Casi dos siglos más tarde, el hijo de William Herschel (John) rebautizó al satélite con el nombre de Titán. La selección del nombre se debió a que los hermanos y hermanas del dios romano Saturno (en griego: Cronos) eran, precisamente, los Titanes. Los demás satélites siguieron la misma norma.


Titán es el segundo satélite más grande del Sistema Solar, sólo es menor que el jupiteriano Ganímedes. Mide 5.150 km de diámetro: compárese su tamaño con el de nuestra Luna, de tan sólo 3.476 (quinta de la lista). Es tan enorme que supera, incluso, al planeta Mercurio.

A partir de las observaciones de Huygens, Titán fue siempre objeto de caza para los astrónomos. Sin embargo, la cercanía de un planeta tan brillante como Saturno tiende a eclipsar los avistajes, los cuales, no obstante, pueden realizarse con telescopios actuales de mediocre calidad e incluso con un buen par de binoculares. No es, al contrario, visible al ojo desnudo.


Estremecedora vista de Saturno tomada por la misión Cassini-Huygens

Fue por ello que recién en 1903, el astrónomo español Josep Comas Solá observó minuciosamente a la luna, descubriendo un halo oscuro a su alrededor, y dos parches luminosos en el centro. Los datos de Comas sirvieron para que el holandés Gerrit Pieter Kuiper dedujese de ellos, utilizando tecnología espectroscópica en 1944, que Titán estaba cubierto de una atmósfera de metano. Así, nuestro objeto se convirtió en la primera luna del Sistema Solar en demostrar poseer una atmósfera.

Todo el conocimiento humano de Titán quedó allí, hasta que nuestros científicos decidieron visitarla.


Lanzada en 1973, la sonda extrasolar Pioneer 11 atravesó al año siguiente el Cinturón de Asteroides y voló, en diciembre de 1974, junto a Júpiter, para recibir el empuje gravitacional necesario para abandonar definitivamente el Sistema Solar. Pero antes de hacerlo, pasó en las cercanías de Saturno el 1° de septiembre de 1979, a tan sólo 21.000 km de la capa superior de su atmósfera. El objeto del pasaje saturniano de la Pioneer 11 fue hacer una especie de prueba o ensayo, para determinar si había allí partículas u obstáculos que pudieran dañar a las posteriores Voyager 1 y 2, que la seguían de cerca y ya había pasado también por Júpiter. La Pioneer, pues, atravesó el plano de los anillos, fotografiando (y casi llevándose por delante) a una de las lunas menores —tal vez Epimeteo o acaso Jano—, descubierta por sus propias cámaras el día anterior y predicha por observaciones previas de telescopios ubicados en la Tierra. Menos de dos horas más tarde, la sonda fotografió a Mimas y observó a Titán, determinando que su superficie, oculta por un manto de nubes, es demasiado fría como para albergar la vida, por mucha atmósfera que posea. Pioneer 11 tomó las primeras fotos del disco de Titán, incluidas varias imágenes donde se lo ve junto a su planeta madre. Cumplida su misión en la órbita saturniana, la máquina viró y abandonó nuestro sistema para nunca más regresar.


Vista artística de la Pioneer 11 en Saturno

El 12 de noviembre de 1980, el vehículo de espacio profundo Voyager 1 alcanzó el sistema de Saturno, luego de recibir el gigantesco impulso gravitatorio de Júpiter. El artefacto pasó apenas a 124.000 km de la capa exterior de nubes, y estudió la atmósfera del planeta tanto como la de su satélite Titán. La deflexión gravitacional producida por Titán eyectó a la sonda por encima del plano de la eclíptica, haciéndola de este modo abandonar el Sistema Solar. El Voyager 2, por su parte, llegó a Saturno el 26 de agosto de 1981 y analizó una vez más la atmósfera del planeta. Debido a que su trayectoria estaba destinada a llevarlo hacia Urano y Neptuno, no pudo pasar lo suficientemente cerca de Titán como para estudiarlo detenidamente, pero sí consiguió tomar algunas soberbias imágenes del satélite antes de proseguir su viaje hacia las profundidades del Sistema Solar y más allá.


Un artista visualiza a la misión Cassini-Huygens

Pero mucho quedaba aún por descubrir: el enorme satélite de porte planetario, rodeado de su atmósfera de hidrocarburos y sus misteriosas nubes, merecía ser estudiado más de cerca.


La Fundación de Ciencias formó en 1982 un organismo destinado a diseñar y operar futuras misiones de exploración planetaria, y lo primero que hizo fue invitar a la Academia Norteamericana de Ciencias a participar. Aceptado el trato, ambas instituciones volvieron su mirada hacia Saturno, y, siguiendo el consejo de varios astrónomos europeos, decidieron intentar una misión conjunta que contemplara el estudio del gigante anillado y de su satélite más misterioso, el gigantesco Titán con su espesa atmósfera. Si ambas cosas podían realizarse en una sola misión, mucho mejor. Al año siguiente, la FEC y la ANC interesaron a la NASA en el proyecto, la que lo derivó a su Comité de Exploración del Sistema Solar para su estudio. El CESS dictaminó que los europeos estaban en lo cierto, y que podía enviarse una sola nave espacial que investigara los anillos de Saturno y que incluso descendiera en Titán. Entre 1984 y 1985 la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) estudiaron el proyecto en conjunto, y, a partir de 1986, los europeos profundizaron aún más los detalles del plan, en este caso sin ayuda estadounidense. Mientras ello ocurría, la ex astronauta norteamericana Sally Ride (tercera mujer en el espacio, ex oficial de comunicaciones del Challenger, diseñadora de su brazo robot, miembro del Comité Federal que investigó el desastre, directora de su Subcomité de Operaciones, fundadora de la Oficina de Exploración de NASA, profesora de Física de la Universidad de California en San Diego y miembro del Comité Investigador de la tragedia del Columbia, convirtiéndose así en la única persona que investigó oficialmente ambos accidentes) dijo en un libro que una misión a Saturno y Titán no sólo era posible sino que debía llevarse a cabo, la estudió en profundidad y dio su influyente aprobación.


Accidentes geográficos de Titán, fotografiados por la sonda Huygens

Ride pensaba que la misión podía ser llevada a cabo sólo por la NASA, pero en 1988 el Administrador Asociado de Ciencias del Espacio y Aplicaciones de la agencia, Len Fisk, volvió a la idea original de una misión conjunta NASA/ESA. Escribió a Roger Bonnet, su igual europeo, pidiéndole que la ESA eligiera a esta misión entre tres posibles candidatas, y asegurándole que EEUU se comprometería a llevarla a cabo tan pronto los europeos hiciesen lo propio. Poco después, se asoció con ambas la Agencia Espacial Italiana (ASI), que ofreció a la misión una soberbia antena de comunicaciones de alta ganancia y un radar multimodo que operaba como radar, altímetro y radiómetro. La propuesta fue aceptada y así, la sonda a Saturno y Titán se convirtió en un proyecto tripartito NASA/ESA/ASI.

Sólo quedaba buscarle un nombre.


El genovés Giovanni Domenico Cassini (a veces llamado Giandoménico Cassini), llegó a la astronomía, como muchos sabios de su tiempo, a través de su interés por la astrología. Nacido en 1625 en Perinaldo, cerca de San Remo, pasó su vida desde 1648 hasta su muerte en 1712 estudiando los cielos desde el observatorio de la ciudad de Bologna y también en el Observatorio de París, del que fue director durante muchos años (en los libros franceses, cuyos autores parecen ansiosos por afrancesar todo, se lo llama "Jean-Dominic Cassini").

Los descubrimientos científicos de Cassini son interminables: descubrió la Gran Mancha Roja de Júpiter (describiéndola en la franja correcta, al revés que Robert Hooke que creía haberla visto en forma independiente pero en el lugar errado), levantó un mapa topográfico de Francia (el primero de un país entero), midió por primera vez las dimensiones reales del Sistema Solar triangulando la paralaje de Marte, calculó antes que nadie las longitudes terrestres aplicando el método de Galileo y utilizando los eclipses de los satélites de Júpiter como cronómetro, diseñó y construyó las obras hidráulicas necesarias para controlar las crecidas del Po, descubrió cuatro satélites de Saturno (Japeto, Rhea, Tetis y Dione) y fue el primero en observar la rotación diferencial de las distintas franjas o bandas de la atmósfera joviana, deduciendo correctamente, en consecuencia, que no se trataba de un planeta sólido sino de un gigante gaseoso. Estudió por supuesto los anillos de Saturno, y descubrió la separación entre el A y el B, que, en su homenaje, se conoce hoy como Quebrada (o División) de Cassini.

Llevan su nombre, además, el Óvalo de Cassini (un importante objeto matemático), la Identidad de Cassini (un tipo especial de Números de Fibonacci), las Leyes de Cassini referentes a la órbita lunar, un servidor científico de Internet, el asteroide 24101 Cassini, los cráteres Cassini en la Luna y Marte y la Región de Cassini, una especie de zona oscura en Japeto.

 
Giovanni Domenico Cassini (izq.) y Christiaan Huygens

El astrónomo, físico y matemático holandés Christiaan Huygens nació en 1629, hijo de un amigo íntimo de René Descartes. Fue el padre del concepto de la naturaleza ondular de la luz (capital para la actual visión que la considera ondular/particulada). Ayudó a desarrollar el cálculo infinitesimal, y aún se inmiscuyó con la neurología humana al determinar el modo en que percibimos el sonido. Impulsado por su amigo Blaise Pascal, Huygens publicó en 1657 el primer libro sobre Teoría de las Probabilidades de la historia, e inventó el reloj de péndulo el mismo año. Posteriormente diseñó el primer escape y el escape con áncora, dos desarrollos que le permitieron diseñar el primer reloj de bolsillo, hoy conocido como "Huevo de Huygens".

Sobrecogido por el pensamiento de Newton, expresó por primera vez el Principio de Masa en forma cuadrática, al que el inglés consiguió generalizar luego, por lo que se le llama hoy Segunda Ley de Newton, sin atender a la precedencia de Huygens. Poseía también "Garra de León", lo que lo llevó a descubrir que las cicloides son curvas isócronas, determinando a su vez —estudiando dos péndulos— el fenómeno de resonancia. Desarrolló las cuerdas de muelle para relojes, los relojes astronómicos de péndulo y la escala musical dividida en 31 pasos. El motor de combustión interna impulsado por pólvora también se debe a él.

Pero, a juicio de muchos, las mayores contribuciones de Huygens correspondieron a la astronomía. Descubrió y dibujó la Nebulosa de Orión, observando que estaba formada por estrellas separadas (algo que no se sabía en 1656), encontró nebulosas interestelares y realizó el hallazgo de varias estrellas dobles. Discutió sobre la vida en otros planetas, y, ya en el campo de nuestro Sistema Solar, observó el tránsito de Mercurio el 3 de mayo de 1661, demostró que los anillos de Saturno estaban compuestos de rocas independientes, descubrió el casquete polar de Marte y, en 1655, la primera luna de Saturno: Titán.

Llevan su nombre (además del reloj ya nombrado) un buque holandés, una universidad, dos edificios, un laboratorio, una supercomputadora, un grupo científico, un tipo de ondas, un software de procesamiento de imágenes microscópicas, el Principio de Huygens-Fresnel sobre la propagación de ondas, una lente acromática, la región central de la nebulosa de Orión, un monte en la Luna, un cráter en Marte y el asteroide 2801 Huygens.


Así, cuando se decidió que la misión consistiría en un orbitador alrededor de Saturno y una sonda que descendería en Titán, los artefactos se bautizaron Cassini y Huygens respectivamente. El proyecto, uno de los más importantes de la historia de la astronomía, de la exploración espacial y de la ciencia en general pasó, por lo tanto, a denominarse Misión Cassini-Huygens en honor a ambos genios científicos del siglo XVII.

Cassini-Huygens es, en consecuencia, el cuarto vehículo en visitar Saturno y el primero en colocarse en su órbita.

Así como la ASI diseñó y construyó el multirradar y la antena, el resto del orbitador Cassini fue concebido y ensamblado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de CalTech, mientras que la sonda Huygens fue diseñada por el Centro de Tecnología e Investigación Espacial Europeo, el que lo entregó a su principal contratista, la empresa francesa Alcatel-Lucent, para su armado según especificaciones.

En total, el proyecto contó con la mano de obra de varios cientos de científicos y técnicos provenientes de 33 estados norteamericanos y 16 países europeos.


Cassini pasa junto a nuestra Luna

Como en órbita de Saturno la radiación solar es tan débil que los paneles solares se vuelven inútiles, Cassini-Huygens fue diseñado como un vehículo propulsado por generadores termoeléctricos a radioisótopos —en este caso del tipo GPHS-RTG—, con plutonio 238 como combustible bajo la forma de dióxido de plutonio (PuO2). Los vehículos Ulises, New Horizons y Galileo llevan generadores similares. Cassini dispone de tres de ellos.

El anuncio de que la nave llevaría este tipo de generadores, diseñados para lograr un larguísimo período de vida útil (los RTG de Cassini aún serán capaces de entregar más de 628 vatios luego de terminada su misión, casi 16 años luego del lanzamiento,) provocó una agresiva reacción de grupos ambientalistas y antinucleares. Sin embargo, un accidente nuclear era sumamente improbable, dado que, en caso de un reingreso accidental a la atmósfera de la nave recién lanzada, su trayectoria estaba calculada para evitar cualquier ciudad y los contenedores de los RTG, diseñados para no sobrevivir a la fricción con la atmósfera. La estimación probabilística de que Cassini liberase su plutonio en nuestro planeta fue calculada en algo menos de una en 10 millones. Volveremos sobre este tema más adelante.


Una especialista busca fugas radioactivas en los generadores de Cassini

Cassini es un vehículo de exploración de la familia Mariner Mark II, cuyo diseño los habilita para la exploración del Sistema Solar más allá de la órbita de Marte. Cassini-Huygens tiene el honor de ser el vehículo interplanetario más grande, pesado y complejo construido hasta la fecha: el orbitador pesa 2.150 kg y la sonda 350. Si a ello sumamos el adaptador para el cohete de lanzamiento y 3.132 kg de combustible para el lanzamiento, toda la nave espacial suma un peso total de 5.632 kg. Mide 6,8 m de largo y más de 4 metros de ancho. Posee 1.630 componentes electrónicos, 22.000 conexiones alámbricas y 22 km de cable.


Réplica exacta de la sonda Huygens


Cassini es prácticamente autónoma: si se considera que, al llegar a su órbita saturniana, las ondas de radio emitidas por la nave tardarían en promedio más de 75 minutos en llegar a la Tierra y una orden de sus operadores otro tanto, se comprende que el reporte de un problema y su respuesta con la solución tardarían más de 3 horas. Es por ello que el diseño contempla que Cassini pueda tomar decisiones acertadas por sí misma, sin depender de técnicos humanos basados en Tierra.


El instrumental científico a bordo de Cassini hace justicia a la envergadura de su misión y es impresionante por sí mismo:



Buscando pérdidas de presión en Cassini, ya armada



 

 

 

Seis vistas de Saturno a los ojos de Cassini



Por su parte, Huygens llevaba a bordo los siguientes aparatos:



Huygens antes de ser sellada, mostrando sus instrumentos



Por problemas presupuestarios y políticos, la primera fecha de lanzamiento (abril de 1996) fue pospuesta para octubre de 1997. Las demoras, marchas y contramarchas son comprensibles. Luego de la construcción del orbitador y la sonda y sus respectivas puestas a punto, el costo total de la misión trepó a más de 3.260 millones de dólares, discriminados de la siguiente manera: 1.400 millones en el desarrollo del vehículo, 704 millones por la operación de la misión, 422 millones del cohete para lanzarlo y 54 millones para el seguimiento de su vuelo. Estados Unidos puso el 72% del dinero, repartiéndose el resto entre ESA y ASI.


Algunas de las numerosas pasadas de Cassini por el sistema saturniano

Si el lector considera excesivo el costo de esta trascendental misión científica, permítasenos decir que un portaaviones nuclear clase Nimitz (por ejemplo el USS George H.W. Bush, capaz de arrasar ciudades enteras) cuesta más de 4.500 millones de dólares sólo para ser botado.


Finalmente, a las 8:43 (todas las horas son UTC) del 15 de octubre de 1997, colocados en la nariz de un cohete Titán IV-B/Centauro, el orbitador Cassini y la sonda Huygens abandonaron nuestro planeta para siempre.


Lanzamiento de Cassini-Huygens

El vehículo de lanzamiento, desarrollado para llevar al espacio a los transbordadores espaciales, consta de dos propulsores de combustible sólido y una segunda etapa representada por un propulsor de combustible líquido denominado Centauro. Lanzado con éxito desde Cabo Cañaveral, el Centauro se encendió a los dos minutos de vuelo, llevando a Cassini a una órbita tal que le permitiera hacer dos sobrevuelos a Venus, los cuales por "efecto honda gravitacional" le permitirían cobrar impulso. Estos dos pasajes venusinos se produjeron sin problemas el 26 de abril de 1998 y el 24 de junio de 1999. Hasta ese momento, las baterías de plutonio habían demostrado no merecer las preocupaciones de los ecologistas.


Encuentro de Cassini con la Luna

Sin embargo, el segundo pasaje por Venus estaba calculado para lanzar a la nave de vuelta, para un último sobrevuelo por la Tierra antes de lanzarse hacia el espacio profundo provisto del momento provocado por nuestro planeta. Los enemigos de la energía nuclear volvieron a la carga, preguntando qué pasaría si el vehículo se estrellaba. Se les respondió que eso no podía ocurrir, pero ellos siguieron preocupando al público hasta que se produjo el encuentro con toda normalidad el 18 de agosto del 99 a las 3:28 de la madrugada. Impulsado por la gravedad terrestre, Cassini pasó junto a la Luna 20 minutos después (por comparación, la Apolo 11 necesitó 4 días para cubrir el mismo trayecto).


Trayectoria de la misión

Podría pensarse que las quejas acerca del plutonio terminarían allí —ya que Cassini abandonaba la órbita terrestre para siempre— pero, como veremos, no fue así.


La "honda gravitacional" muestra
cómo la gravedad de un planeta afecta y
desvía la trayectoria de un vehículo


El soberbio diseño de la trayectoria de Cassini le permitió, el 23 de enero de 2000, hacer un sobrevuelo al asteroide 2685 Masursky, tomando a la vez fotografías con las que se pudo, por vez primera, estimar su tamaño: de 15 a 20 kilómetros de diámetro.

A fines de ese año —30 de diciembre— hizo una aproximación gravitatoria a Júpiter. El impulso dado por el más grande de los planetas lo llevaría a la órbita de Saturno. Cassini aprovechó el pasaje para tomar las fotos más detalladas del planeta jamás obtenidas, que muestran estructuras de tan sólo 37 kilómetros de diámetro.


Notable foto de las nubes de Júpiter

El 30 de mayo de 2001 las lentes de la Cassini se empañaron mientras tomaba fotos de las Pléyades. Recién se pudo comenzar a limpiar esa humedad a fines de enero de 2002. El proceso de remoción de la niebla fue completado recién el 23 de julio.

El 10 de octubre del año siguiente, Cassini completó una serie de tests destinados a probar las predicciones de Albert Einstein acerca de su teoría de la gravedad, las que iban a ser consideradas acertadas si daban una precisión de una parte en mil. La nave espacial consiguió una exactitud de 20 partes en un millón, demostrando —una vez más— que el sabio alemán sigue estando en lo correcto.


Una de las primeras fotos de Saturno tomada por Cassini

El 27 de febrero de 2004, Cassini comenzó a tomar fotos de alta resolución de Saturno, y secuencias fotográficas de sus nubes el 26 de marzo. El 8 de abril descubrió dos grandes tormentas en el hemisferio sur, y, una semana más tarde, volvió a observar dos lunas descubiertas por el Voyager 1: Prometeo y Pandora, confirmando así su existencia. Estos dos satélites son "pastores" de los anillos, es decir que sus campos gravitatorios mantienen a las partículas ordenadas, contribuyendo así a mantener las formas y las estructuras de los anillos.

El 18 de mayo, Cassini llegó al sistema de Saturno, y aprovechó la gravedad de este para contrarrestar la atracción del Sol, que de otro modo lo hubiera arrastrado de nuevo hacia las regiones centrales del Sistema Solar.


Impresionante: transito de Io frente a Júpiter

Dos días más tarde se publicó la primera foto de Titán obtenida por Cassini desde 29,3 millones de kilómetros, mejor que cualquiera jamás tomada desde la Tierra o los telescopios orbitales.


Cassini tomó este retrato de Titán en el que puede
apreciarse claramente su atmósfera (el halo azul)

El 27 de mayo de 2004, Cassini realizó un procedimiento destinado a efectuar una maniobra de corrección de su trayectoria. Esto consistió en el encendido del motor principal durante 5 minutos y 56 segundos. El motor respondió en forma perfecta, a pesar de que no había sido utilizado desde diciembre de 1998. La maniobra cumplió, además, otras dos funciones: permitió el sobrevuelo de Febe el 11 de junio y constituyó un exitoso ensayo de la maniobra de inserción en la órbita definitiva. Si esta hubiese llegado a fallar, Cassini-Huygens se perdería para siempre.


Debajo del plano del anillo: primer plano de Saturno que hipnotiza

El sobrevuelo de Febe —a sólo 2.068 km— fue un éxito completo: absolutamente todos los instrumentos que describimos más arriba funcionaron a la perfección, y los científicos levantaron mapas y determinaron la composición de la luna, su masa y su densidad.


Febe según Cassini

El 16 de junio, Cassini encendió sus motores durante 38 segundos, último preparativo antes de la maniobra de inserción orbital.


Un pintor interpreta la inserción orbital de Cassini-Huygens

La misma comenzó el 1° de julio de 2004 a la 1:12 de la madrugada y duró 96 minutos. Fácil es imaginar la alegría del personal de control (ver videos al pie) cuando Cassini se colocó en la órbita correcta y, ni corta ni perezosa, comenzó a tomar fotos de los anillos apenas eliminada la vibración al apagar el cohete. El detalle y la perfección de las tomas de los anillos dejó a todos sin aliento. La Jefa de Imágenes de Cassini, Carolyn Porco, dijo emocionada: "Te dejan boquiabierto. Las fotos me dejaron boquiabierta. Hace 14 años que trabajo en la misión Cassini y no debería sorprenderme, pero las imágenes son maravillosas" (ver videos al pie).


Cassini fotografía los anillos desde la posición indicada en la ilustración anterior



Impactante primer plano de Júpiter

Al día siguiente, Cassini sobrevoló Titan por primera vez, y las fotografías hicieron pensar a los científicos que había material orgánico en su superficie. Los grandes descubrimientos de Cassini comenzaban.


El 16 de agosto de 2004, Cassini descubrió dos nuevas lunas de Saturno, bautizadas Metone y Palene, ubicadas entre las órbitas de Mimas y Encelado. El día 23, el motor volvió a encenderse durante 51 minutos para alejar a Cassini a unos 300.000 kilómetros de Saturno para preparar una aproximación cercana al planeta evitando colisiones con los anillos y, a la vez, poner a punto el siguiente sobrevuelo de Titán.

Hacia el 14 de septiembre, comenzaron las pruebas finales de la sonda Huygens, que debía separarse de Cassini el día de Navidad de 2004 y aterrizar en Titán el 14 de enero.


Sellando y blindando el envoltorio de Huygens

El segundo pasaje sobre Titán se produjo el 26 de octubre de 2004, sacando las fotos de mejor resolución jamás logradas. A 1.176 kilómetros de la superficie del satélite, Cassini analizó su atmósfera (básicamente compuesta de nitrógeno). El 23 de noviembre se completaron las pruebas previas a la separación de Huygens.


Huygens (izq.) abandona a Cassini: visión de un artista


El 25 de diciembre, tal como estaba previsto, la sonda se separó del orbitador Cassini. Las fotografías tomadas por este último dos días más tarde demostraron que Huygens estaba en el curso correcto y que todo funcionaba con normalidad. El día 28, Cassini se apartó de su rumbo de colisión con Titán para hacer un nuevo pasaje, recibiendo mientras tanto los datos de Huygens. El día de fin de año, el vehículo orbital sobrevoló Japeto.


La superficie de Titán conforme Huygens se aproxima

Luego de una larga caída, Huygens entró en la atmósfera de Titán a las 9:06 del 14 de enero de 2005, y descendió suavemente en la superficie dos horas después. A las 16:19 se reportó operativa, y comenzó a transmitir datos a Cassini que a su vez los reenviaba a la Tierra. A las 19:45 envió la primera foto, tomada a 16.000 metros de altura y al rato la segunda, mostrando el terreno en que se había posado. Mientras Huygens caía, Cassini ocupó el tiempo libre en descubrir otra luna de Saturno: Polideuces.


Cassini fotografía el lugar de aterrizaje de Huygens

Dos sobrevuelos de Encelado, el 17 de febrero y el 9 de marzo, descubrieron que la luna posee una atmósfera, y el pasaje sobre Titán del 31 de marzo, a sólo 2.400 km de altura, obtiene fantásticas fotografías de su superficie.


Titán según Huygens

El 16 de abril Cassini descubrió una amplia variedad de moléculas orgánicas en la atmósfera del satélite y, no conforme con esto, el 10 de mayo informó a la Tierra el hallazgo de una nueva luna de Saturno durante un sobrevuelo del Anillo A. Allí, oculta en la Quebrada de Keeler, descubrió a Dafne el día 1°.


Mira a tu alrededor:
Huygens acaba de tocar
la superficie de Titán y toma
fotos de los terrenos aledaños

Luego de ello, Cassini sobrevoló nuevamente a Encelado, dos veces más a Titán, y luego a Tetis, Rhea, Hiperión y Dione.


Cassini escruta extrañas estructuras de Encelado

El 27 de julio de 2006, luego de numerosas pasadas sobre Titán, Cassini confirmó la existencia de grandes lagos de hidrocarburos en la superficie, convirtiendo a este satélite en el segundo cuerpo celeste del Sistema Solar en demostrar poseer cuerpos líquidos permanentes.


Los lagos del polo norte de Titán

Las imágenes de Saturno publicadas por la NASA el 1° de marzo de 2007 dejan mudos a sabios y legos, muchas de ellas tomadas desde ángulos imposibles desde Tierra. El 10 de septiembre Cassini pasa por Japeto a sólo 1.600 km, y el 12 de marzo de 2008 hace una cercanísima aproximación a Encelado.


Uno de los lagos de Titán comparados (a la misma escala) con los Grandes Lagos norteamericanos

Finalmente, el 28 de mayo de este año (2008), luego de cuatro años de orbitar en el sistema de Saturno, Cassini completó su 43° pasaje por Titán y dio por concluida su misión primaria.


Pero muchos pensaban que era un desperdicio dejar a Cassini sin más tareas, habida cuenta de que no ha agotado su combustible de maniobra y de que su generador nuclear continuará produciendo energía por mucho tiempo. Ha realizado con éxito el lanzamiento y recolección de datos de Huygens, atravesado dos veces los anillos, hecho los 43 pasajes sobre Titán, 4 sobre Encelado, y 1 cada uno sobre Tetis, Hiperión, Dione, Rhea y Japeto.


Gran plano de la atormentada superficie de Rhea vista por Cassini

Por lo tanto, en febrero de 2007 se decidió extender la misión Cassini por otros dos años (o sea, hasta 2010). Las nuevas tareas del orbitador consistirán en observar el equinoccio del 11 de agosto de 2009 —cuando el Sol iluminará los anillos desde el norte— y en efectuar 26 nuevas pasadas por Titán, 7 más sobre Encelado, y 1 cada uno sobre Rhea, Dione y Helena. Incluso cuando haya cumplimentado todo esto, le seguirá quedando combustible, por lo que es muy probable que se establezcan nuevas extensiones de su misión en el futuro.


Foto de Rhea tomada por Cassini

Aproximadamente en 2013 los motores de Cassini estarán a punto de quedarse sin combustible. Y el plan para sacar la nave de servicio tiene muchos puntos inciertos. En principio, se pensó en "suicidarla", con el último residuo de combustible, contra Saturno, tal como se hizo con la Galileo contra Júpiter. De este modo, Cassini podría seguir transmitiendo datos y observaciones de las capas superiores de la atmósfera saturniana antes de desintegrarse debido a la fricción. Pero hay un gran impedimento: multitud de objetos, incluyendo lunas menores y partículas de los anillos se interpondrían en su camino, amenazando con colisiones que podrían volverla incontrolable.


Bello plano de Saturno

La otra alternativa sería colocarla en una órbita de estacionamiento fuera del alcance de las lunas y el material de los anillos y dejarla allí durante muchos años —hasta que todo el Pu 238 de los generadores se haya desintegrado—, y entonces (y sólo entonces) hacer a Cassini colisionar contra una de las lunas menores. Y decimos menores porque Titán tiene (y Encelado posiblemente también) materiales orgánicos, y existe el reparo ético respecto de contaminar con posibles partículas radiactivas mundos donde la vida pudo existir, existe o podría llegar a existir. Al menos en esto, los ecologistas que se quejaron de Cassini tienen algo de razón.


Huygens llega a Titán (imagen artística)

Huygens, por su parte, se quedará donde está hasta el fin de los tiempos.


La lista de descubrimientos de la misión Cassini-Huygens es interminable y en verdad excede los límites de este artículo. Entre ellos podemos mencionar: las mejores fotos jamás logradas de Saturno y su sistema de anillos y satélites, la mayoría de ellas imposibles antes del viaje; el hallazgo de nuevas lunas, desconocidas hasta hoy; las imágenes desde Titán; el descubrimiento de que Titán tiene una geografía modelada por el metano líquido —cumpliendo la función que en la Tierra desempeñan las aguas—, así como nubes de metano, atmósfera de nitrógeno y lagos de hidrocarburos; el descubrimiento de la atmósfera de la helada Encelado; que esta última tiene volcanes que arrojan hielo, el cual, a su vez, suministra el material para al menos uno de los anillos de Saturno; que este material afecta al campo magnético del planeta madre; que Saturno posee auroras australes y boreales muy distintas de las nuestras; que Júpiter muestra auroras de naturaleza única; que muchos de los lagos de metano de Titán se han secado (Huygens aterrizó en la orilla de uno de estos lechos secos); las primeras grabaciones de audio de un planeta ajeno; la composición de la atmósfera de Titán; la estructura térmica completa de la atmósfera de Saturno, incluyendo un remolino en el polo sur y un hexágono de nubes en el polo norte, sus corrientes y esquema de circulación atmosféricos; la dinámica atmosférica de Titán; el mapeo de los vientos y las nieblas en este satélite; el increíble descubrimiento de que los anillos tienen en sí mismos una atmósfera propia; que Titán pierde poco a poco su atmósfera a causa del bombardeo a que la somete la magnetósfera de Saturno; los miles de nuevos compuestos químicos presentes en Titán… y más que no entra en este espacio, mucho más, además de lo que queda por descubrir en la o las misiones extendidas hasta que Cassini sea quitada de servicio.


Una de las mejores fotos logradas por Cassini


Como sea, la misión Cassini-Huygens ha cumplido y seguirá cumpliendo con sus tareas de modo admirable. Los nuevos conocimientos, mapas, imágenes y descubrimientos que este pequeño vehículo nos ha regalado contituyen, desde ahora y para siempre, un hito monumental en la historia de la ciencia humana y un bagaje de sabiduría que será recordado por muchos siglos.

MÁS DATOS:

Sitio oficial de la misión Cassini-Huygens (NASA, en inglés)
Las mejores imágenes de Cassini (video)
Video oficial de la NASA sobre la misión Cassini-Huygens
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