Este artículo proporciona una cronología de la misión Cassini-Huygens (comúnmente llamada Cassini ). Cassini fue una colaboración entre la NASA de los Estados Unidos , la Agencia Espacial Europea ("ESA") y la Agencia Espacial Italiana ("ASI") para enviar una sonda para estudiar el sistema saturnino, incluido el planeta, sus anillos y sus satélites naturales . [1] [2] La nave espacial robótica no tripulada de clase Flagship comprendía tanto la sonda Cassini de la NASA como el módulo de aterrizaje Huygens de la ESA , que fue diseñado para aterrizar en la luna más grande de Saturno, Titán . Cassini fue la cuarta sonda espacial en visitar Saturno y la primera en entrar en su órbita. La nave recibió el nombre de los astrónomos Giovanni Cassini y Christiaan Huygens .
Lanzada a bordo de un Titan IVB/Centaur el 15 de octubre de 1997, Cassini tuvo una vida útil de casi 20 años, con 13 de estos años pasados orbitando Saturno. [3] El viaje a Saturno incluyó sobrevuelos de Venus (abril de 1998 y junio de 1999), la Tierra (agosto de 1999), el asteroide 2685 Masursky y Júpiter (diciembre de 2000). Las sondas entraron en órbita el 1 de julio de 2004, y la misión terminó el 15 de septiembre de 2017, cuando Cassini voló hacia la atmósfera superior de Saturno [4] [5] para prevenir cualquier riesgo de contaminar las lunas de Saturno, algunas de las cuales tienen entornos activos que potencialmente podrían albergar vida. [6] [7] Se percibe ampliamente que la misión tuvo éxito más allá de las expectativas. El Director de la División de Ciencias Planetarias de la NASA ha descrito a Cassini-Huygens como una "misión de primicias", [8] que ha revolucionado la comprensión humana del sistema saturnino, incluidas sus lunas y anillos , y nuestra comprensión de dónde podría encontrarse vida en el Sistema Solar .
La misión principal de Cassini duró cuatro años, desde junio de 2004 hasta mayo de 2008. La misión se extendió por otros dos años hasta septiembre de 2010, bajo el nombre de Misión Cassini Equinox . La misión se extendió una segunda y última vez con la Misión Cassini Solstice , que duró hasta la destrucción de la nave espacial en septiembre de 2017.
El módulo Huygens viajó con Cassini hasta su separación de la sonda el 25 de diciembre de 2004; aterrizó con éxito en paracaídas en Titán el 14 de enero de 2005. Durante unos 90 minutos envió datos a la Tierra, utilizando el orbitador como relé. Fue el primer aterrizaje que se ha logrado en el Sistema Solar exterior y el primero en una luna distinta de la nuestra.
Al final de su misión, la sonda Cassini ejecutó el "Gran Final" de su misión: varios pases arriesgados a través de los huecos entre Saturno y los anillos interiores de Saturno. [1] [2] El propósito de esta fase era maximizar el resultado científico de Cassini antes de que la nave espacial fuera destruida. [9] La entrada atmosférica de Cassini puso fin de manera efectiva a la misión, aunque el análisis y la producción de datos aún están en curso.
15 de octubre de 1997 01:43 hora de verano del Pacífico (PDT) – Cassini fue lanzada a las 08:43 UTC dentro del cohete Titán IVB / Centaur en Cabo Cañaveral .
26 de abril de 1998 06:52 PDT – Sobrevuelo asistido por gravedad de Venus a 284 km, recibiendo un aumento de velocidad de aproximadamente 7 kilómetros por segundo. [10]
3 de diciembre de 1998 22:06 PST – Cassini encendió su motor de cohete principal durante 90 minutos, poniendo a la nave espacial en curso para su segundo sobrevuelo de Venus en 1999. La combustión del motor redujo la velocidad de la nave espacial en cerca de 450 metros por segundo (aproximadamente 1.006 millas por hora) en relación con el Sol. La velocidad de Cassini pasó de 67.860 kilómetros por hora (42.168 millas por hora) al comienzo de la maniobra a 66.240 kilómetros por hora (41.161 millas por hora) al final del encendido del motor. [11]
24 de junio de 1999 13:30 PDT – Vuelo asistido por gravedad sobre Venus a 623 km. [12]
18 de agosto de 1999 03:28 UTC − Sobrevuelo de la Tierra asistido por gravedad. Una hora y 20 minutos antes de su aproximación más cercana, Cassini realizó su aproximación más cercana a la Luna a 377.000 km y tomó una serie de imágenes de calibración. La nave espacial pasó por la Tierra a una distancia de 1.171 kilómetros (728 mi), pasando más cerca del Pacífico Sur oriental a 23°30′S 128°30′O / 23.5°S 128.5°O / -23.5; -128.5 . Cassini recibió un aumento de velocidad de 5.5 kilómetros por segundo (aproximadamente 12.000 millas por hora). [13]
23 de enero de 2000 : sobrevuelo del asteroide 2685 Masursky alrededor de las 10:00 UTC. Cassini tomó imágenes [14] entre 5 y 7 horas antes a una distancia de 1,6 millones de kilómetros y estimó que su diámetro era de entre 15 y 20 kilómetros.
30 de diciembre de 2000 10:05 UTC − Sobrevuelo de Júpiter asistido por gravedad . Cassini se encontraba en su punto más cercano (9,7 millones de kilómetros, 137 radios joviales) a Júpiter en esta fecha, y realizó muchas mediciones científicas. [15] También produjo el retrato global en color más detallado de Júpiter jamás realizado (que se ve a la derecha); las características visibles más pequeñas tienen aproximadamente 60 km (37 mi) de ancho.
30 de mayo de 2001 – Durante la fase de costa entre Júpiter y Saturno, se observó que en las imágenes tomadas por la cámara de ángulo estrecho de Cassini se hacía visible una “neblina” . Esto se observó por primera vez cuando se tomó una fotografía de la estrella Maia en las Pléyades después de un período de calentamiento rutinario.
23 de julio de 2002 – A finales de enero se realizó una prueba para eliminar la "neblina" de la lente de la cámara de ángulo estrecho mediante su calentamiento. El calentamiento de la cámara a 4 grados Celsius (39 grados Fahrenheit) durante ocho días produjo resultados positivos. Más tarde, el calentamiento se extendió a 60 días y una fotografía de la estrella Spica mostró una mejora de más del 90 por ciento en comparación con el período anterior al calentamiento. El 9 de julio, una fotografía mostró que el procedimiento de eliminación se completó con éxito, lo que se anunció el 23 de julio. [16]
10 de octubre de 2003 – El equipo científico de Cassini anunció los resultados de una prueba de la teoría de la gravedad de Einstein , utilizando señales de radio de la sonda Cassini . Los investigadores observaron un cambio de frecuencia en las ondas de radio que iban y venían de la nave espacial, a medida que esas señales viajaban cerca del Sol . Las pruebas anteriores concordaban con las predicciones teóricas con una precisión de una parte en mil. El experimento de Cassini mejoró esto a aproximadamente 20 partes en un millón, y los datos aún respaldan la teoría de Einstein.
27 de febrero de 2004 – Se publicó una nueva fotografía de Saturno en alta resolución tomada por Cassini el 9 de febrero, y se observó que los científicos de la misión estaban desconcertados por el hecho de que no se veían "radios" en el anillo de Saturno. Estas estructuras oscuras en la sección "B" del anillo habían sido descubiertas en fotografías tomadas por la sonda Voyager en 1981. [17] Otra fotografía, en luz infrarroja, tomada el 16 de febrero muestra diferencias en la altura de las nubes y la misma perturbación visible a lo largo de la década de 1990 en las imágenes del telescopio espacial Hubble . [18]
12 de marzo de 2004 – Las fotografías tomadas el 23 de febrero muestran una característica descubierta por la Voyager : grumos en el anillo exterior "F". Lo que no se pudo determinar en ese momento fue la vida útil exacta de estos grumos, y se espera que Cassini proporcione datos concluyentes sobre esta cuestión. El primer conjunto de fotografías muestra un conjunto de "grumos" moviéndose a lo largo del anillo "F". [19]
26 de marzo de 2004 – El equipo científico de Cassini publicó la primera secuencia de fotografías de Saturno que muestran nubes moviéndose a gran velocidad alrededor del planeta. Al utilizar un filtro para ver mejor la neblina de agua sobre la densa capa de nubes, se pueden ver claramente los movimientos en las regiones ecuatorial y sur. [20] Las fotografías fueron tomadas entre el 15 y el 19 de febrero.
8 de abril de 2004 – Los científicos de la misión publicaron la primera observación "a largo plazo" de la dinámica de las nubes en la atmósfera de Saturno. Un conjunto de imágenes muestra la fusión de dos tormentas en las latitudes meridionales durante el período comprendido entre el 19 y el 20 de marzo. Ambas tormentas tenían un diámetro de unos 1.000 km (620 mi) antes de fusionarse.
15 de abril de 2004 – La NASA anunció que dos lunas descubiertas por la Voyager 1 fueron avistadas nuevamente por la Cassini en imágenes tomadas el 10 de marzo: Prometeo y Pandora . No se trata de lunas comunes, pero sus efectos gravitacionales sobre el anillo "F" llevaron a los científicos a llamarlas " lunas pastoras ". Fascinan a todos los investigadores interesados en la dinámica del sistema de anillos, porque sus órbitas están lo suficientemente cerca como para interactuar entre sí de manera caótica . Tienen un historial de desafiar las predicciones de sus órbitas. Una de las misiones de Cassini será monitorear de cerca los movimientos de estos cuerpos.
18 de mayo de 2004 : Cassini entró en el sistema de Saturno. La atracción gravitatoria de Saturno comenzó a superar la influencia del Sol.
20 de mayo de 2004 : se publicó la primera fotografía de Titán con una resolución mejor que la obtenida desde la Tierra. Fue tomada el 5 de mayo desde una distancia de 29,3 millones de kilómetros (18,2 millones de millas).
27 de mayo de 2004 – TCM-20, la maniobra de aproximación a Phoebe La TCM (maniobra de corrección de trayectoria) se ejecutó a las 22:26:00 UTC. Se trató de un encendido de 5 minutos y 56 segundos del motor principal, que no se había utilizado desde diciembre de 1998. Por lo tanto, sirvió también como "ensayo general" para el encendido de 96 minutos durante la "inserción en la órbita de Saturno" (SOI). Sin embargo, la TCM-20 fue diseñada principalmente para cambiar la velocidad de Cassini en 34,7 m/s (78 mph), lo que preparó el escenario para un sobrevuelo de la luna Phoebe el 11 de junio.
11 de junio de 2004 : la sonda Cassini pasó por la luna Febe a las 19:33 UT (hora universal) a una distancia de 2068 kilómetros. Los once instrumentos a bordo funcionaron como se esperaba y se adquirieron todos los datos. Los científicos planean utilizar los datos para crear mapas globales de la luna llena de cráteres y determinar la composición, masa y densidad de Febe. Los científicos tardaron varios días en analizar los datos para llegar a conclusiones más concretas.
16 de junio de 2004 : se realizó la TCM-21, con una combustión del motor principal de 38 segundos. Se planeó que fuera la última corrección de la trayectoria de Cassini antes del SOI. Unos días después, se canceló la TCM-22 definitiva, programada tentativamente para el 21 de junio.
1 de julio de 2004 : La quema de combustible para la inserción en la órbita de Saturno se ejecutó con éxito. A las 19:11 PDT (22:11 EDT), Cassini cruzó el plano de los anillos entre los anillos F y G de Saturno. Su antena se orientó hacia adelante para actuar como escudo contra las pequeñas partículas de los anillos. A las 19:36 PDT (22:36 EDT), la nave espacial comenzó una quema crítica del motor principal de 96 minutos para reducir su velocidad en 626 metros por segundo y permitir una órbita de Saturno de 0,02 x 9 millones de kilómetros. Inmediatamente después de esa quema, se tomaron fotografías de los anillos y se enviaron a los científicos de la misión mientras la nave espacial se acercaba a 19.980 kilómetros (12.400 millas) de las cimas de las nubes. [21] Los científicos se sorprendieron por la claridad y el detalle de las imágenes y las estudiarán minuciosamente durante bastante tiempo. "No veremos el rompecabezas completo, sólo las piezas, pero lo que estamos viendo es espectacular", dijo la Dra. Carolyn Porco , líder del equipo de imágenes de Cassini , Space Science Institute, Boulder, Colorado. "Las imágenes son alucinantes, simplemente alucinantes. He estado trabajando en esta misión durante 14 años y no debería sorprenderme, pero es notable lo sorprendente que es ver estas imágenes por primera vez".
2 de julio de 2004 : Cassini realizó su primer sobrevuelo de Titán y envió a la Tierra las primeras imágenes de cerca. Debido a la planificación de la órbita inicial, Cassini pasó sobre el polo sur de la luna y desde una distancia mayor que en sobrevuelos posteriores. A pesar de todo, durante una conferencia de prensa el 3 de junio, [ se necesita aclaración ] los científicos de la misión presentaron imágenes que ya les estaban haciendo replantear teorías anteriores. Ahora parece que las características del albedo más oscuras y brillantes en la superficie representan materiales diferentes. Pero en contra de lo esperado, las regiones heladas parecen ser más oscuras que las áreas donde otra materia (posiblemente orgánica) se mezcla con el hielo.
16 de agosto de 2004 – Los científicos de la misión anuncian el descubrimiento de dos nuevas lunas de Saturno y, con ello, el inicio exitoso de uno de los programas de Cassini : la localización de lunas pequeñas y aún desconocidas. Estos objetos, que más tarde se denominarían « Metone » (S/2004 S 1) y « Palene » (S/2004 S 2), son pequeños en comparación con otras lunas y orbitan entre Mimas y Encélado .
23 de agosto de 2004 – A una distancia de 9 millones de kilómetros de Saturno, se produjo el último gran encendido del motor principal para ajustar el próximo acercamiento más cercano y evitar las partículas en el sistema de anillos. El encendido de 51 minutos aumentó la velocidad de la sonda en 325 metros por segundo, alejando el punto de periapsis orbital unos 300.000 kilómetros de Saturno más que su distancia más pequeña durante el SOI. Al mismo tiempo, el nuevo curso llevará a Cassini muy cerca de Titán en su próximo sobrevuelo. [22]
14 de septiembre de 2004 – Las comprobaciones finales del módulo de aterrizaje Huygens se completaron con éxito.
26 de octubre de 2004 : El segundo sobrevuelo de Titán (denominado "Titán-A") se llevó a cabo con éxito. Los datos comenzaron a llegar al centro de la misión JPL a las 01:30 UTC del 27 de octubre, e incluían las imágenes de mayor resolución jamás tomadas de la superficie de esa luna. Además, se tomaron los primeros espectros infrarrojos y fotografías de alta resolución de la atmósfera y la superficie. La nave espacial rozó con éxito la atmósfera brumosa y contaminada de Titán, acercándose a 1.176 kilómetros de la superficie de Titán. El sobrevuelo fue el más cercano que cualquier nave espacial haya llegado jamás a Titán. Las imágenes, los espectros y los datos de radar revelaron una superficie compleja y desconcertante. El único problema técnico durante el evento "Titán-A" involucró al instrumento CIRS. Durante la reproducción, el equipo del instrumento observó datos corruptos. Se tomó la decisión de apagar el instrumento para reiniciarlo. El CIRS se volvió a encender en 24 horas y volvió a su estado nominal.
23 de noviembre de 2004 – Se completaron con éxito las últimas comprobaciones en vuelo de la sonda Huygens antes de la separación.
13 de diciembre de 2004 – El vuelo del «Titán-B» se realizó con éxito.
25 de diciembre de 2004 – La sonda Huygens se separó del orbitador Cassini a las 02:00 UTC. [23]
27 de diciembre – La NASA publicó una fotografía de la sonda Huygens tomada por Cassini dos días después de su lanzamiento. La NASA informó que el análisis de esa fotografía muestra que la sonda está en el rumbo correcto dentro del margen de error esperado. Estas comprobaciones fueron necesarias para colocar a Cassini en la orientación correcta para recibir los datos de la sonda Huygens cuando entró en la atmósfera de Titán.
28 de diciembre de 2004 : a las 03:00 UTC en la hora de eventos espaciales se ejecutó la maniobra OTM-10 . Esta maniobra, también llamada maniobra de desviación de la órbita (ODM), sacó a Cassini de una trayectoria de impacto con Titán y la colocó en una trayectoria de sobrevuelo con la altitud necesaria para recibir datos de la sonda Huygens mientras se sumergía en la espesa atmósfera de Titán.
31 de diciembre de 2004 : la sonda Cassini sobrevoló Jápeto a las 18:45:37 UTC a una altitud de 122.645 kilómetros. Las primeras imágenes sin procesar estuvieron disponibles al día siguiente.
14 de enero de 2005 – La sonda Huygens entró en la atmósfera de Titán a las 09:06 UTC y aterrizó suavemente en su superficie unas dos horas después. Esto fue confirmado por la recepción de la onda portadora emitida por la sonda durante su descenso y aterrizaje. A las 16:19 UTC, la sonda Cassini comenzó a transmitir a la Tierra los datos científicos recibidos de la sonda. La primera imagen se publicó a las 19:45 UTC, mostrando una vista desde unos 16 km sobre la superficie. Una segunda imagen tomada desde la sonda en reposo sobre la superficie fue publicada poco tiempo después.
15 de febrero de 2005 : Cassini sobrevoló Titán con éxito y escaneó nuevas regiones de su superficie mediante radar . El radar cartográfico de Cassini captó una imagen que muestra un gran cráter en Titán, con un diámetro estimado de 440 km (270 mi). [24]
17 de febrero de 2005 : se realizó el primer sobrevuelo cercano a Encélado y se enviaron a la Tierra las primeras imágenes de cerca. La distancia de sobrevuelo fue de aproximadamente 1.180 km (730 mi).
17 de marzo de 2005 – La sonda Cassini revela que la luna Encélado de Saturno tiene atmósfera. Sus descubridores la han calificado de "sustancial".
16 de abril de 2005 – A las 19:12 UTC se llevó a cabo el quinto sobrevuelo planeado de Titán, con una distancia mínima de unos 1.025 kilómetros. Este fue el sobrevuelo más cercano hasta la fecha y brindó la oportunidad de obtener datos más detallados sobre los componentes de la atmósfera superior de Titán. El primer análisis de esos datos mostró una gran variedad de moléculas complejas de carbono . El 25 de abril se publicó un gráfico de masas que demuestra la existencia de estas moléculas.
3 de mayo de 2005 – Cassini comienza experimentos de ocultación de radio en los anillos de Saturno , para determinar la distribución del tamaño de las partículas de los anillos, en la escala de centímetros.
10 de mayo de 2005 – Al comienzo de un período de observación focalizada del sistema de anillos de Saturno, programado para durar hasta septiembre, los científicos de la misión anunciaron el descubrimiento de una nueva luna en el " hueco de Keeler " dentro del anillo "A". Llamada provisionalmente S/2005 S 1 y posteriormente llamada Daphnis , fue vista por primera vez en una secuencia de imágenes con lapso de tiempo tomadas el 1 de mayo. Los científicos de imágenes habían predicho la presencia de la nueva luna y su distancia orbital de Saturno después del avistamiento en julio pasado de un conjunto de peculiares características puntiagudas y tenues en el borde exterior del hueco de Keeler.
14 de julio de 2005 : Se realizó con éxito el vuelo más cercano a Encélado, a una distancia de 175 km (109 mi). Se publicaron las primeras imágenes sin procesar.
7 de septiembre de 2005 : sobrevuelo de Titán a una distancia de 1.075 km (668 mi), los datos recopilados se perdieron parcialmente debido a un problema de software.
26 de septiembre de 2005 – Vuelo de Hyperion a una distancia de 1.010 km (630 mi), el vuelo más cercano y la única visita a la luna durante la misión principal.
27 de julio de 2006 – La NASA confirma la presencia de lagos de hidrocarburos en la región polar norte de Titán.
28 de mayo de 2008 : Cassini completó su 43.º sobrevuelo de Titán, poniendo fin a su misión principal. La sonda, rebautizada como misión Cassini Equinox, observó Saturno durante su paso por el equinoccio, o época de verano. [25]
9 de agosto, 11 de agosto, 9 de octubre y 31 de octubre de 2008 : con los puntos de aproximación más cercanos a 50, 25 y 200 km, respectivamente, los tres últimos sobrevuelos de Cassini de 2008 utilizaron una nueva técnica de obtención de imágenes denominada "tiro al plato" para obtener con éxito imágenes de muy alta resolución. Los sobrevuelos también permitieron a Cassini tomar muestras directamente de las columnas criovolcánicas de Encélado.
3 de noviembre, 14 de noviembre, 5 de diciembre y 21 de diciembre de 2009 : los sobrevuelos de Titán 46 a 49 se concentraron en el muestreo de Titán y su espesa atmósfera mediante radar, VIMS e INMS. El T47 implicó una cobertura de alta resolución con VIMS del lugar de aterrizaje de la Huygens, mientras que los otros tres sobrevuelos utilizaron radar y RSS. El T49 permitió la cobertura por radar de Ontario Lacus, uno de los lagos de metano más grandes de Titán.
Junio - octubre de 2009 – Cassini observó Saturno durante su equinoccio, o el momento del año de Saturno en que el Sol está directamente sobre su ecuador. [26]
2 de noviembre de 2010 – Cassini fue puesta en modo de espera de protección, o "modo seguro", después de que un cambio de bit hiciera que perdiera una instrucción importante. La NASA anunció la interrupción de los procesos científicos el 8 de noviembre. [27] Sin embargo, para el 8 de noviembre parte de la funcionalidad de la nave ya había sido parcialmente restaurada. [28] Los eventos de secuenciación nominal de instrumentos científicos se iniciaron con éxito el 10 de noviembre. [29] [30] Cassini fue reactivada como estaba programado el 24 de noviembre y ha vuelto a funcionar perfectamente, a tiempo para dos sobrevuelos cercanos programados a Encélado . [ 31] En este punto no ha habido ninguna divulgación pública [32] en cuanto al impacto de la pérdida de datos del sobrevuelo del 11 de noviembre (T-73). Sin embargo, no se adquirieron imágenes en el sobrevuelo polar del 11 de noviembre.
El 3 de febrero de 2010, la NASA anunció que se había financiado una segunda extensión de la misión hasta mayo de 2017, unos meses después del solsticio de verano de Saturno. El programa incluía 155 órbitas adicionales, con 54 sobrevuelos de Titán, 11 de Encélado, [33] 2 de Rea y 3 de Dione. Uno de los sobrevuelos de Titán se sumergió por debajo de la ionosfera.
El 15 de septiembre de 2017, Cassini fue desechada deliberadamente mediante una caída controlada en la atmósfera de Saturno , poniendo fin a su misión de casi dos décadas. [2] [34] La última señal se recibió a las 11:55:46 UTC.
Todas las horas indicadas después del 14 de enero de 2005 a las 09:11 UTC son horas previstas del evento y pueden diferir de las horas reales del evento. Esta página se actualizará después de que se haya producido el descenso con correcciones si son necesarias. [ necesita actualización ] [36] [37]
Los datos utilizados en esta sección están ligeramente desactualizados , una versión actualizada de las efemérides de la ESA estuvo disponible el 6 de enero de 2005. [ cita requerida ]
A continuación se muestra una lista de los vuelos cercanos a las lunas de Saturno (a menos de 5000 km). El punto de aproximación más cercano a cada luna está en negrita.
La segunda misión ampliada estaba prevista desde el 12 de octubre de 2010 hasta el solsticio de verano de Saturno en mayo de 2017, seguida de dos docenas de órbitas proximales de Saturno y los anillos. La última imagen de navegación óptica de la misión de Cassini se tomó el 20 de septiembre de 2016. [38] La misión Cassini finalizó el 15 de septiembre de 2017, cuando la nave se desintegró en la atmósfera de Saturno. [34]
