Planetas
Saturno

Orbitadores

Tras la exploración de las naves descritas en el apartados anterior, todas ellas por medio de sobrevuelos del planeta, la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Italiana (ASI), además de otros colaboradores académicos e industriales europeos, colaboraron para planificar un programa con el fin de estudiar en profundidad a Saturno, sus anillos y sus satélites.

De esta colaboración surgió la misión Cassini-Huygens, una nave espacial integrada por un orbitador, el orbitador Cassini y la cápsula Huygens. El primero fue construido y dirigido por el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, mientras que la cápsula de descenso Huygens lo fue por la ESA. La agencia Italiana se encargó de hacer la antena de alto alcance de Cassini.

Ambos nombres fueron escogidos para honrar a los astrónomos Giovanni Cassini y Christiaan Huygens. El italiano Cassini descubrió, entre 1671 y 1684, cuatro satélites de Saturno y la división de los anillos (que lleva su nombre), y midió el periodo de rotación del gigante gaseoso. Por su parte Huygens, neerlandés, dio una explicación a la naturaleza de los anillos de Saturno (visualizados con poca claridad por Galileo) y fue el descubridor de Titán, todo ello a mediados del siglo XVII.

La nave espacial se lanzó desde el Kennedy Space Center (Florida, EE. UU.) a las 15 de octubre de 1997, 08:43:00 UTC. Iba a bordo del cohete Titan IVB/Centauro, el más poderoso vehículo de lanzamiento no reutilizable de la flota estadounidense en ese momento. El 30 de diciembre de 2000 Cassini tuvo su máximo acercamiento a Júpiter de camino a su objetivo. La nave tomó imágenes y transmitió información de interés sobre ondas, movimientos de nubes y anillos del gran planeta.

Tras su viaje de siete años por el sistema solar en el que precisó la asistencia gravitatoria de Venus (abril de 1998 y junio de 1999), la Tierra (agosto de 1999) y Júpiter (diciembre de 2000), ingresando en la órbita de Saturno en 2004.

Primero cruzó el plano de los anillos a las 04:03 hora peninsular, a unos 158.500 kilómetros del centro de Saturno, en la brecha que separa el anillo F del anillo G. A las 04:36 la sonda encendió uno de sus dos motores principales durante 96 minutos para desacelerar en 622 m/s para permitir la entrada en órbita. La señal que confirmó el encendido tardó 84 minutos para alcanzar la Tierra, que está a unos 1.500 millones de kilómetros del planeta. El encendido funcionó bien y redujo la velocidad relativa de la Cassini-Huygens respecto a Saturno mientras que la sonda pasaba a solamente 19.000 kilómetros de las nubes más altas del planeta. El gigante gaseoso «capturaba» a Cassini a las 05:44 del 1 de julio de 2004, hora y fecha peninsular.

La sonda no solo sobrevoló el planeta y sus anillos, sino que viajó por varias de las lunas de Saturno, obteniendo valiosa información, sobre todo de la mayor de ellas, Titán, a la que se aproximó a 1.200 kilómetros en su primer acercamiento, el 26 octubre de 2004.

Para un estudio mucho más detallado de la atmósfera de la gran luna y de sus propiedades físicas, se llevó a cabo la parte de la misión en que ambos componentes se separaban. Así, el día de Navidad de 2004, Huygens se digregó de Cassini para penetrar, tres semanas después, en la densa atmósfera de Titán, convirtiéndose en la primera sonda que se ha posado en la superficie de un satélite planetario (distinto de nuestra Luna). Para más información ver el apartado orbitadores pasados de la sección «Misiones de los satélites de Saturno».

Tras completar la duración inicial de cuatro años prevista, el 15 de abril de 2008 la NASA consiguió que el Congreso aprobase una ampliación de la misión, hasta septiembre de 2010, recibiendo el nombre de Cassini Equinox Mission, durante la cual orbitó sobre el gigante gaseoso 60 veces, pudiendo recopilar datos de los cambios climáticos del planeta y Titán según pasaban por el equinoccio de Saturno (agosto de 2009) e iban cambiando las estaciones en los hemisferios.

Esta misión extendida fue prorrogada de nuevo, hasta 2017, con el fin de la observación de Saturno en el siguiente solsticio de verano (en el hemisferio norte)/invierno (en el sur), que se produciría en mayo de 2017. Fue la Cassini Solstice Misión.

Al agotarse el combustible, según lo previsto, a fines de 2016 la nave espacial Cassini comenzó un conjunto de órbitas llamado «Grand Finale», que podría considerarse una nueva misión. Además de evitar la contaminación de lunas como Encélado, se aprovechó la decisión del final de la misión para, en sus sucesivos e irrevesibles acercamientos a Saturno, explorar con gran detalle los polos de Saturno, los anillos, Titán, en un último sobrevuelo, la medición de los campos gravitacional y magnético de Saturno, el muestreo de la atmósfera, la ionosfera y las últimas vistas de Encélado.

La entrada en la atmósfera comenzó un minuto antes de perderse la señal y la nave siguió enviando datos científicos en tiempo casi real hasta que su antena dejó de apuntar hacia la Tierra. Las últimas imágenes se enviaron el día previo a la inmersión definitiva, el 15 de septiembre de 2017. Durante los últimos momentos se efectuaron mediciones de la densidad de plasma, el campo magnético, las temperaturas y la composición atmosférica a una profundidad inédita hasta ahora de la atmósfera saturniana. La última transmisión de Cassini se recibió en las antenas de la Red de Espacio Profundo de la NASA en Canberra, Australia, a las 13:55:46 (hora peninsular) del 15 de septiembre de 2017.

En los siguientes vídeos han sido elaborados para mostrar el final de la misión. El de la izquierda es la parte final de un cortometraje-resumen de la misión y se muestra una simulación de la nave en su acercamiento y su destrucción final en la atmósfera de Saturno. Para más información sobre el vídeo completo y cómo se elaboró acceder a esta página de la NASA.

El de la derecha es un vídeo-homenaje de la NASA al llamado «Grand Finale»; en él se intercalan imágenes simuladas de la inmersión de la nave en Saturno con escenas del control de la misión, donde se ve al equipo de la misión Cassini en el Área de Apoyo a la Misión del JPL (Pasadena, California, EE. UU.) cuando la misión llega a su fin y el gerente del programa Cassini, Earl Maize, declara que la misión se completó.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA ganó el premio Emmy al Mejor Programa Interactivo Original por su cobertura del «Grand Finale» de la misión Cassini en Saturno.

Además de todos los datos recopilados durante su misión, la sonda Cassini hizo una contribución fundamental a la puesta en práctica de pruebas muy rigurosas sobre la teoría de la relatividad general de Einstein. Ello fue posible utilizando el VLBA (un conjunto gigante de antenas de radiotelescopios ubicadas desde Hawái hasta las Islas Vírgenes), con el cual midieron la posición de la nave y observaron pequeños cambios en las posiciones aparentes de los agujeros negros activos, o quásares, cuando Saturno transita delante de ellos en el cielo.

Cassini llevaba 12 instrumentos científicos desarrollados por equipos estadounidenses e internacionales para realizar estudios detallados de Saturno, Titán, las lunas de hielo, el sistema de anillos y el ambiente magnetosférico. Esta docena de elementos se pueden agrupar en tres grupos:

• Teledetección óptica (para estudiar Saturno y sus anillos y lunas en el espectro electromagnético):
  • espectrómetro infrarrojo compuesto (CIRS)
  • Subsistema de ciencia de imágenes (ISS)
  • Espectrógrafo de imágenes ultravioleta (UVIS)
  • Espectrómetro de mapeo visible e infrarrojo (VIMS).
• Campos, partículas y ondas (para el estudio del polvo, el plasma y los campos magnéticos alrededor de Saturno):
  • Espectrómetro de plasma Cassini (CAPS)
  • Analizador de polvo cósmico (CDA)
  • Espectrómetro de iones y masas neutras (INMS)
  • Magnetómetro (MAG)
  • Instrumento de imágenes magnetosféricas (MIMI)
  • Ciencia de Ondas de Radio y Plasma (RPWS).
• Detección remota de microondas (con estos elementos se mapearon atmósferas, se determinó la masa de las lunas, se obtuvieron datos sobre el tamaño de las partículas de los anillos y revelaron la superficie de Titán:
  • Radar
  • Subsistema de ciencia de radio (RSS).

Hace XXX años, XXX días, XX horas, XX minutos, XX segundos de la recepción de la última emisión de Cassini en su final en Saturno.