Domingo, 22 de noviembre de 2009
EL PROYECTO CASSINI-HUYGENS

Cassini-Huygens es un proyecto conjunto de la NASA, la ESA y la ASI. Se trata de una misión espacial no tripulada cuyo objetivo es estudiar el planeta Saturno y sus satélites naturales, comúnmente llamados lunas. La nave espacial consta de dos elementos principales: la nave Cassini y la sonda Huygens. El lanzamiento tuvo lugar el 15 de octubre de 1997 y entró en la órbita el 1 de julio de 2004. El 25 de diciembre de 2004 la sonda se separó de la nave aproximadamente a las 02:00 UTC. La sonda alcanzó la mayor luna de Saturno, Titán, el 14 de enero de 2005,momento en el que descendió a su superficie para recoger informacióncientífica. Se trata de la primera nave que orbita Saturno y el cuartoartefacto espacial humano que lo visita.

Los principales objetivos de la nave Cassini son:

  1. Determinar la estructura tridimensional y el comportamiento dinámico de los anillos de Saturno
  2. Determinar la composición de la superficie de los satélites y la historia geológica de cada objeto
  3. Determinar la naturaleza y el origen del material oscuro de la superficie de Jápeto
  4. Medir la estructura tridimensional y el comportamiento dinámico de la magnetosfera
  5. Estudiar el comportamiento dinámico de la atmósfera de Saturno
  6. Estudiar la variabilidad atmosférica de Titán
  7. Realizar la cartografía detallada de la superficie de Titán

La nave Cassini-Huygens despegó el 15 de octubre de 1997 de la estación de Cabo Cañaveral por medio de un cohete Titan IV/B de dos etapas.

La misión se compone de la nave Cassini y de la sonda Huygens. Está previsto que el orbitador Cassini sobrevuele Saturno y sus lunas durante 4 años, y que la sonda Huygens penetre en la atmósfera de Titán y aterrice en su superficie. La misión Cassini-Huygens es fruto de la colaboración entre tres agencias espaciales. Diecisiete países han contribuido a su desarrollo. El orbitador Cassini fue construido por la NASA/JPL. La sonda Huygensla realizó la ESA, mientras que la Agencia Espacial Italiana se encargóde proporcionar la antena de comunicación de alta ganancia de la Cassini.


El coste total de la misión es de aproximadamente 3.200 millones dedólares, de los cuales EEUU aportó 2.600 millones, la Agencia EspacialEuropea 500 millones y la Agencia Espacial Italiana 160 millones.

La nave Cassini, incluido el orbitador y la sonda Huygens esla mayor y más compleja nave interplanetaria construida hasta la fecha.Solo el orbitador tiene un peso de 2150 kilos. Cuando la sonda Huygens,de 350 kilos, el adaptador al vehículo de lanzamiento, y los 3132 kilosde carburante estén cargados, el conjunto tendrá un peso de 5600 kilos.Únicamente las dos naves del proyecto Phobos enviadas a Marte por la Unión Soviética eran más pesadas. La nave Cassinimide más de 6,8 metros, y tiene un diámetro de más de 4 metros. Lacomplejidad del proyecto viene dada por su larga trayectoria hastaSaturno y por el ambicioso programa de experimentos científicosprogramados para cuando la nave llegue a su destino. Contiene 1.630 circuitos interconectados, 22.000 conexiones por cable, y más de 14 kilómetros de cableado.

Cuando la nave Cassini llegue a Saturno, estará a una distancia de entre 8,2 y 10,2 unidades astronómicas de la Tierra. Por esta razón, las señales que nos envíe o que se le manden desde la Tierra tardarán entre 68 y 84 minutosen alcanzar su destino. En la práctica, esto significa que loscontroladores en tierra no podrán operar en tiempo real con la nave, yasea para operaciones cotidianas o en caso de una avería inesperada.

La instrumentación de la Cassini consiste en: un RADAR, una cámara CCD, 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, unespectrómetro de masa. A esto hay que añadir una serie de antenas, unaspara comunicaciones con la Tierra y otras para realizar medicionescientíficas.

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, lamayor de las lunas de Saturno, atravesando la atmósfera de Titán ydescendiendo en paracaídas sobre su superficie, donde depositó unlaboratorio científico que se encargará de realizar diversos análisis yde mandar dicha información a la nave Cassini, que a su vez lareenviará a la Tierra. La sonda se separó de la Cassini el día 25 dediciembre de 2004 y llegó a Titán el día 14 de enero de 2005,cumpliendo prácticamente con éxito su misión y convirtiéndose no sóloen la primera sonda que aterriza en un satélite que no sea la luna terrestre sino también en la primera en hacerlo en un mundo del Sistema Solar exterior.

Además de ser uno de los principales objetivos de su misión, Titán,mediante su gravedad, se encarga de ayudar a cambiar la órbita de lasonda permitiéndole así realizar los distintos estudios para los quefue preparada. Esta es la razón de que las subfases que se detallan acontinuación empiecen y acaben con un sobrevuelo de Titán, salvo dóndese especifique lo contrario.

1 - Entrada en órbita alrededor de Saturno y lanzamiento de la sondaHuygens. Esta secuencia abarcó desde el día 1 de julio de 2004 -día enel que la sonda se situó en órbita alrededor de Saturno- hasta el día15 de febrero de 2005. Durante ella, la sonda realizó tres órbitasalrededor de Saturno y cuatro sobrevuelos a Titán -incluyendo elcorrespondiente para recoger los datos enviados desde Titán por lasonda Huygens- además de uno de Jápeto.Además de la entrada en órbita alrededor de Saturno de la sondaCassini, el principal hecho de esta parte de la misión fue el descensode la sonda Huygens a Titán.

2 - Secuencia de ocultación. Duró desde el día 15 de febrero de 2005hasta el día 7 de septiembre de 2005. En ella la sonda realizó 11órbitas alrededor de Saturno, llegando a tener éstas cierta inclinaciónrespecto al ecuador del planeta. En ésta parte de la misión, seaprovechó el hecho de que Cassini podía ver cómo el Sol y la Tierraeran ocultados por los anillos del planeta para estudiar la estructuray evolución de éstos últimos. También se realizaron cuatro nuevossobrevuelos de Titán, y tres de Encélado.

3 - Secuencia de estudio de la magnetocola. Ésta parte de la misiónduró desde el día 7 de septiembre de 2005 hasta el día 22 de julio de2006. Cassini realizó durante ésos 10 meses y medio 12 órbitasalrededor de Saturno. En su transcurso, la órbita de la nave fuecambiando hasta situarse primero en el plano ecuatorial de Saturno yluego en el lado nocturno del planeta, para estudiar su magnetocolay durante ella Cassini, además de realizar un sobrevuelo de cada una decasi todas las principales lunas de Saturno -excepto Japeto y Febe-,realizó nueve sobrevuelos de Titán.

4 - Transferencia de 180º. Empezó el día 22 de julio de 2006 y acabóel 30 de junio de 2007. Durante ella, la sonda ha utilizado la gravedadde Titán para primero cambiar su órbita hasta situarse prácticamenteperpendicular al ecuador de Saturno, pudiendo así estudiar sus anillosy sus regiones polares desde "arriba" y luego devolverla al planoecuatorial de éste, y también para progresivamente situarse de nuevo enel lado diurno del planeta. Se realizaron en total diecisietesobrevuelos de Titán, siendo la parte de la misión en la que la mayorluna de Saturno fue más veces estudiada de cerca. Asimismo a mediadosde septiembre de 2006, la órbita de Cassini la llevó a un punto en elque el Sol sería ocultado durante varias horas por Saturno, algo queprobablemente no se repetirá en el resto de la misión. Durante ésashoras se realizaron estudios intensivos de los anillos y se tomaronnumerosas imágenes del planeta y de éstos, pudiéndose ver en una deellas la Tierra próxima a los anillos.

5 - Subfase de estudio de lunas heladas. Duró desde el día 30 dejunio de 2007 hasta el 31 de agosto del mismo año y la sonda orbitóSaturno apenas un par de veces. Ésta parte de la misión se caracterizapor estar la nave en el plano del ecuador de Saturno, habiendo variosencuentros relativamente cercanos con las lunas heladas de Saturno,además de dos sobrevuelos de Titán.

6 - Secuencia de alta inclinación. Abarcó desde el día 31 de agostode 2007 hasta el día 30 de junio de 2008, final de la misión primaria.Cassini realizó veinticinco órbitas alrededor del planeta anillado enlas cuales de nuevo su órbita estuvo fuertemente inclinada respecto asu ecuador, pudiendo estudiarse así de nuevo sus anillos y sus regionespolares. También se realizaron un sobrevuelo de Encélado, uno deJapeto,y nueve sobrevuelos de Titán.

PRORROGA DE LA MISIÓN Y POSIBLE FINAL

Finalmente, en abril de 2008 la NASA ha decidido prorrogar la misión Cassini al menos un par de años más. El destino final de la sonda Cassini aún no ha sido decidido. Hacerla impactar contra Saturno como ocurrió con la sonda Galileouna vez acabada su misión en Júpiter no es en principio factible, yaque -si se hace en una trayectoria a través del plano ecuatorial delplaneta-, la presencia de los anillos hace probable la colisión con laspartículas que los componen, perdiéndose así el control de la nave. Nitampoco estrellarla contra cualquiera de las lunas de Saturno—particularmente Titán y Encélado— debido al calor generado en lacolisión y por sus reactores nucleares, el cual podría perturbarposibles formas de vida. Las alternativas sugeridas van desde situarlaen una "órbita de aparcamiento" en la que no exista riesgo de colisióncon ninguna otra luna hasta sacarla del sistema de Saturno mediantesobrevuelos de Titán para acabar estrellándola en Júpiter o en Mercurio, o incluso sacarla del Sistema Solar .Sin embargo, una opción que se ha sugerido y que ha sido apoyada poruna buena cantidad de científicos de la misión es enviar a Cassini enuna órbita de muy alta excentricidad que la llevaría entre la atmósferadel planeta y el anillo D, a través de un hueco de 3800 kilómetros quehay entre ambos y en la que tras realizar 20 de ésas órbitas seríaprecipitada contra Saturno, ardiendo en su atmósfera el día 15 de septiembre de 2017.

Fdo. Cristobal Aguilar.


Publicado por cristobalaguilar @ 23:50  | Astronom?a
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Publicado por Ateista
Lunes, 20 de noviembre de 2017 | 12:16

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