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Cassini nos enteramos

Autor
Categoría
Astronáutica
Astronomía
Ciencia
Tecnología
Fecha de Publicación
2017/09/15
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Créditos de la imagen de portada: NASA/JPL. Más imágenes aquí.
Antes de entrar en materia, le pedimos disculpas por el título de este post. Ahora continuemos.
Este viernes 15 de septiembre tendrá lugar una despedida. Y no hablamos de despedirse de la ropa que no le entrará a la vuelta de las celebraciones de Fiestas Patrias.
Cerca de las 9:30 AM (hora local Chile), la sonda Cassini concluirá casi 20 años de exploración estrellándose contra nuestro vecino gigante gaseoso con anillos, Saturno (bueno, estrellarse es casi metafórico, porque Saturno no tiene superficie, pero se entiende).
Además que al vecino gigante gaseoso con anillos dejamos de invitarlo a las fiestas hace rato.
«¿Y por qué debería importarme esta sonda? ¿Es otra de esas cosas a las que solo ustedes, científicos, le encuentran sentido? ¿Es verdad que la sonda tenía presupuestado venir a Chile, pero su muerte lo impedirá?».
La respuesta a esas interrogantes y más, a continuación.

Historia de un viaje sin retorno

Corría el año 1980 (no sé por qué se dice «corría tal año»... ¿Será porque algunos años caminan y otros cojean?) y dos sondas (astronaves no tripuladas) lanzadas en 1977 por la NASA —las Voyager I y II— que pasaban por Saturno alimentaban el apetito de la comunidad científica por conocer más sobre este planeta, pero más aún sobre una de sus lunas: Titán.
Titán es un mundo tan fascinante, que una de las Voyager se perdió la visita a Urano, Neptuno y Plutón para poder estudiarlo más de cerca. Se trata del único satélite natural con atmósfera, así es que daba mucho material para especular. ¿Qué tan espesa era su atmósfera? ¿De qué estaba compuesta? ¿Sería posible que tuviese líquido en su superficie? ¿Podría existir algo similar a la vida allí?
El breve paso de las Voyager por Saturno fueron el germen de la misión Cassini-Huygens. Este es un proyecto conjunto entre la NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la ASI (Agencia Espacial Italiana) que, 17 años más tarde, el 15 de octubre de 1997, daría su primer paso cuando se lanzó desde Cabo Cañaveral la nave Cassini y la sonda Huygens, acopladas a un cohete Titan IVB/Centaur de dos etapas.
Inserte la talla del penal de su futbolista favorito. Imagen: NASA/JPL-Caltech
La misión recibió su nombre de Giovanni Cassini —el astrónomo italiano que descubrió los satélites de Saturno Jápeto (1671), Rea (1672), Dione (1684) y Tetis (1684)— y Christiaan Huygens —físico y astrónomo holandés que descubrió Titán (1655) y realizó distintos estudios sobre los anillos de Saturno—.
Durante 7 años, Cassini y Huygens surcaron juntas el espacio en una trayectoria asistida por gravedad (una técnica de navegación espacial que permite aumentar la velocidad y ahorrar mucho combustible, sacrificando tiempo de viaje). Así, después de orbitar dos veces Venus, una vez la Tierra y una vez Júpiter, utilizando la fuerza de gravedad de estos planetas, la sonda alcanzó el impulso necesario para llegar a la órbita de Saturno el 30 de junio del 2004, pasando entre los anillos F y G del planeta y dejándose capturar por la gravedad del gigante, convirtiéndose así en su satélite artificial.
Los anillos fueron denominados alfabéticamente en el orden en que fueron descubiertos. Imagen: NASA/JPL-Caltech
Para la Navidad del 2004, posiblemente tras una discusión al recibir por séptimo año consecutivo el mismo regalo, Cassini se separó de su compañera de viaje Huygens, que partió en un viaje para descubrirse a sí misma descender en Titán, el mayor de los satélites de Saturno y el segundo satélite más grande del Sistema Solar. Huygens entró a la atmósfera de Titán el 14 de enero del 2005 y aterrizó en su superficie, enviando información por poco más de una hora a Cassini, que a su vez retransmitía a la Tierra. Pero cuando Cassini se «puso» en el horizonte local, las sondas perdieron contacto.
Liberada del peso de Huygens, Cassini continuó con su misión principal: orbitar durante 4 años Saturno, finalizando 76 órbitas al planeta, 45 encuentros con Titán y 10 encuentros con las llamadas «lunas de hielo» (Mimas, Encélado y Tetis, entre otras).
Tú no.
Su misión fue tan exitosa que, en julio del 2008, Cassini extendió su misión, denominada «Equinoccio»: completó otras 64 órbitas alrededor de Saturno, 24 encuentros con Titán, 8 con Encélado, 3 encuentros con lunas de hielo menores y que incluyó la toma de datos durante el equinoccio. Cabe recordar que Saturno demora 30 años terrestres en girar alrededor del Sol, por lo que los equinoccios ocurren cada 15 años.
Al terminar esta misión tras dos años, comenzó la segunda extensión de su carrera, en la llamada misión «Solsticio», que se prolongó hasta mayo del 2017. Durante esta etapa, Cassini completó 155 órbitas, 54 encuentros con Titán, 11 encuentros con Encélado, 5 encuentros con lunas de hielo menores y la posibilidad de presenciar el solsticio en el hemisferio norte del gigante gaseoso.
En total, tras las dos extensiones en las labores de Cassini, se recolectaron más de 635 GB de información y 450.000 imágenes para salivar con la belleza de Saturno y sus lunas. Los instrumentos de Cassini no solo nos revelaron que Titán posee una atmósfera bastante más densa que la terrestre, sino también que tiene lagos y ríos de hidrocarburos líquidos (y que se mantienen así debido a las muy especiales condiciones de baja temperatura y presión de Titán)... y hasta lluvias de hidrocarburos. Cassini también nos reveló que Encélado posee un océano subterráneo de agua líquida, sepultado bajo su corteza de hielo de agua. La cantidad de datos sobre la composición atmosférica, temperatura, presión, formas superficiales y propiedades geológicas de Saturno y sus lunas han dado material para casi 4 mil papers y seguramente seguirán siendo utilizados por la comunidad científica durante varias décadas.
Deal with it

El último adiós

Tras utilizar prácticamente todo el combustible (una mezcla de tetróxido de dinitrógeno, N2O4 y monometilhidrazina, MMH) en la sonda, en abril del 2017 se fijó una trayectoria de impacto que consta de 5 meses de piqueros hacia la superficie, realizando 22 órbitas que pasan entre el planeta y sus anillos, para terminar entrando a Saturno y ser destruido por las capas superiores de su atmósfera. Este final fue planificado con el fin de evitar contaminación biológica o radioactiva en Titán o Encélado, ya que ambos satélites tienen elevadas posibilidades de albergar vida y serán probables destinos de expediciones futuras.
Si bien esta etapa prepara el final de Cassini, esta ha aprovechado la cercanía al planeta y sus anillos para continuar entregándonos observaciones nunca antes posibles. Todo un campeón (además, será una especie de venganza por la extinción de los dinosaurios).

Lo que nos deja Cassini

Pruebas de relatividad general: En octubre del 2003, se anunciaron los resultados de las pruebas realizadas a la teoría general de la relatividad de por Albert Einstein en 1915. Para ello, se utilizaron ondas de radio transmitidas desde Cassini, logrando medir un cambio en la frecuencia de las ondas que iban desde y hacia la sonda, a medida que estas pasaban cerca del Sol. De acuerdo a la teoría general de la relatividad, un objeto masivo como el Sol causa curvaturas en el espacio-tiempo, provocando que la distancia que recorren las ondas (o la luz, o cualquier forma de radiación electromagnética) aumente. Estos cambios efectivamente ocurrieron y fueron captados por Cassini, demostrando así que Einstein tenía razón una vez más.
Descubrimiento de nuevas lunas: Un total de siete nuevas lunas fueron descubiertas durante el viaje de Cassini. A través de las imágenes enviadas por la sonda, el 2004 los investigadores descubrieron Metone, Palene y Pollux. El 2005 fue descubierto Dafne. Dos años más tarde, Anthe. La sexta luna descubierta por Cassini fue Egeón, el 2009. Finalmente, el mismo 2009 fue descubierta la séptima luna que recibió el nombre provisional de S/2009 S 1 y que, al parecer, hasta el día de hoy no han pensado en rebautizar (proponemos que se llame «Chile», como los hijos de Julio Iglesias).
Géiseres en Encélado: Cassini logró observar más de 100 géiseres brotando de la superficie de Encélado, compuestos principalmente de vapor de agua. También se sabe que la superficie de esta luna sería de hielo de agua salada. Estos géiseres muy probablemente se conectan con el océano interior de esta luna, que, sospechamos, debería presentar condiciones muy similares a las que hay en algunos lugares de la Tierra y, por lo tanto, ser altamente compatibles con una gran diversidad de microorganismos. Es por ello que una de las próximas misiones a Saturno debería considerar instrumentos para analizar los chorros de agua de Encélado y descubrir la existencia de biomarcadores... O derechamente la presencia de microorganismos.
Géiseres en Encélado. NASA/JPL/Space Science Institute
Lagos de metano en Titán: Cassini confirmó la antigua hipótesis de la existencia de mares (o grandes lagos, depende de su definición) en Titán. Los primeros indicios fueron obtenidos a partir de la información entregada por las Voyager I y II, y posteriormente por el telescopio Hubble. Sin embargo, recién se pudo verificar estos supuestos en el 2007, llegando a la conclusión de que las características fotografiadas por Cassini son los lagos de hidrocarburos buscados desde hace tiempo. Se trata de los primeros cuerpos líquidos encontrados fuera de la Tierra.
Imagen: NASA / JPL-Caltech / Agenzia Spaziale Italiana / USGS
En general, las observaciones de radar de Cassini han demostrado que los lagos cubren solo un pequeño porcentaje de la superficie y se concentran cerca de los polos, por lo que Titán es un mundo mucho más seco que la Tierra.

¿Y por qué debería importarnos algo de esto?

No solo porque Cassini y Huygens nos han revelado muchos misterios del Sistema Solar, sino también porque los datos que han recogido pueden darnos las primeras claves de la existencia de vida fuera de la Tierra.
¿Qué pasaría, por ejemplo, si la vida en el Sistema Solar hubiese surgido en el océano subterráneo de Encélado y de ahí hubiese migrado, a través de sus géiseres, a la Tierra? Aunque es una posibilidad remota, no deja de ser fascinante.
Pero sobre todo, el éxito de esta misión nos propone un desafío aún más grande. Tenemos las herramientas para continuar explorando nuestro Sistema Solar y considerando que ya hay mucho interés en colonizar Marte, quizás nuestro siguiente paso sea mirar hacia las lunas de Saturno.
Después de todo, y tal como decía el maestro Carl Sagan,  somos una especie que siente fascinación por explorar y descubrir los misterios del universo.