Cassini. El final de una gran misión, parte 1

Cassini entra en la órbita de Saturno.

El 15 de septiembre de 2017 a las 11:55 horas llegaron a la Tierra las últimas señales de la nave espacial Cassini. Esto sucedió casi veinte años después de que despegó de la Tierra y pasó más de trece años cerca de Saturno. La sonda entró en las densas capas de su atmósfera y se quemó, transmitiendo datos científicos únicos hasta el último minuto.

Durante su misión, Cassini cubrió una distancia de 7,9 millones de kilómetros, recibió y ejecutó dos millones y medio de comandos y sus motores realizaron 360 maniobras. Descubrió seis lunas de Saturno previamente desconocidas, tomó 453 048 fotografías de su atmósfera, anillos y lunas, y proporcionó 635 gigabytes de información científica a partir de la cual se publicaron 3948 artículos científicos al final de la misión.

Saturno en números

El sexto planeta del sistema solar era conocido en la antigüedad. Aunque está a casi mil quinientos millones de kilómetros del Sol, diez veces más lejos que la Tierra, es claramente visible a simple vista. Esto se debe a su tamaño: el radio del planeta es nueve veces mayor que el de la Tierra y mide 58 km. Por otro lado, la masa de Saturno es 232 veces la masa de la Tierra (95 × 5,68 kg), lo que significa que la densidad media del planeta es de tan solo 1026 g/cm0,687, que es mucho menor que la del agua, que significa que Saturno es uno de los gigantes gaseosos. En el centro del planeta hay un pequeño núcleo de silicato de hierro, que constituye aproximadamente el 3% de la masa de Saturno. Está rodeado por una gruesa capa de hidrógeno metálico líquido y luego molecular con una pequeña mezcla de helio. Esta capa pasa continuamente al estado gaseoso, es decir, a la atmósfera. Se compone casi exclusivamente de hidrógeno (20%) y helio (96,3%). La fracción de masa restante se explica por el metano, el amoníaco y el agua. Las entrañas del planeta están calientes, irradia 3,25 veces más energía al espacio que la que recibe del Sol. El mecanismo de su formación aún no ha sido aclarado claramente. El planeta, al girar alrededor de su eje en aproximadamente 2,5 horas (la rotación no es uniforme, ya que Saturno no es un cuerpo sólido), genera un campo magnético ligeramente más fuerte que el de la Tierra (10,5 μT).

Primeras observaciones

Con la construcción del primer telescopio por Galileo (1610), nuestro conocimiento de Saturno cambió por primera vez: un dispositivo imperfecto mostró una imagen del planeta con "orejas". Esta asombrosa noción de que Saturno es un planeta triple ha existido durante casi 50 años. Solo Christian Huygens, utilizando instrumentos mucho más avanzados, llegó a la conclusión de que el planeta está rodeado por un anillo relativamente delgado de partículas diminutas que se extiende alrededor del planeta en su plano ecuatorial. Su punto de vista durante mucho tiempo causó una desconfianza increíble, solo las observaciones más detalladas de Gian Domenico Cassini mostraron que Huygens tenía razón. Además, Cassini descubrió una brecha en la estructura del anillo en 1675, así como cuatro de sus satélites (el primero, llamado Titán, fue descubierto por Huygens en 1655). Las siguientes décadas terminaron con el descubrimiento de nuevos satélites naturales más pequeños del planeta, así como una descripción un poco más detallada de sus anillos, en la que se descubrieron brechas posteriores, mientras que no pudimos aprender nada nuevo sobre la naturaleza del propio planeta. . . El avance en esta área fue causado solo por el nacimiento de los vuelos espaciales y el comienzo de un estudio detallado de los planetas.

tres vuelos

La primera nave espacial en explorar Saturno de cerca fue la Pioneer 11, que se acercó a Saturno el 1 de septiembre de 1979 a una distancia de 20 km de la superficie visible de la atmósfera y envió datos y fotografías de su sistema. La gran sorpresa fue el tamaño y la estructura muy compleja de sus anillos, y también se descubrió la magnetosfera del planeta. Esto condujo a la inclusión de las dos sondas Voyager en un programa de vuelo mucho más grande que el planeado anteriormente para probar ambos diseños. La Voyager 900 se acercó a Saturno el 1 de noviembre de 12, a unos 1980 124 km por encima de las nubes, y la Voyager 000 el 2 de agosto de 26, a una distancia de unos 1981 101 km del límite atmosférico. Las sondas han descubierto lunas nuevas, incluidas las llamadas lunas de Shepherd, que controlan el movimiento de las partículas del anillo, proporcionan fotografías que revelan detalles increíblemente precisos de su estructura y, por primera vez, fotografías de alta resolución de varios de los satélites naturales del planeta. Resultó que el sistema de Saturno es un área de investigación extremadamente interesante para la ciencia, que no debería llevarse a cabo durante cruceros cortos, sino como una misión de sonda especial que podría hacer esto durante mucho tiempo desde la órbita del planeta.

trabajo conceptual

Ya en 1977, la NASA inició el trabajo conceptual en una misión de este tipo a Saturno, llamada Saturn Twin Probe, que consta de tres elementos: un orbitador de Saturno, una sonda atmosférica planetaria y una sonda atmosférica o módulo de aterrizaje en Titán. En junio de 1982, el Comité de Ciencias Espaciales de la Fundación Europea de Ciencias y el Consejo Estadounidense de Ciencias Espaciales formaron un grupo de trabajo conjunto para explorar oportunidades de cooperación entre EE. UU. y Europa en el campo de la investigación planetaria. Un mes después, la ESA anunció una convocatoria para que científicos europeos presentaran propuestas para futuras misiones espaciales. Como resultado, en noviembre de 1982, Daniel Gauthier y Wing Yip presentaron a la ESA una propuesta, también firmada por otros 27 científicos, para una misión llamada Cassini, que constaba de un orbitador de Saturno y una sonda de Titán, mientras se ofrecían a realizarla juntos. con la NASA