La exploración de Saturno se ha llevado a cabo únicamente con sondas sin tripulación. Tres misiones fueron sobrevuelos, que formaron una amplia base de conocimiento sobre el sistema. La sonda Cassini-Huygens , lanzada en 1997, estuvo en órbita desde 2004 hasta 2017. [1] [2]
Se puede encontrar una lista de misiones anteriores y futuras al Sistema Solar exterior (incluido Saturno ) en el artículo Lista de misiones a los planetas exteriores .
Saturno fue visitado por primera vez por la sonda Pioneer 11 en septiembre de 1979. Voló a 20.000 kilómetros (12.000 millas) de la parte superior de la capa de nubes del planeta. Se adquirieron imágenes de baja resolución del planeta y de algunas de sus lunas; la resolución de las imágenes no era lo suficientemente buena como para discernir las características de la superficie. La sonda espacial también estudió los anillos; entre los descubrimientos se encontraba el delgado anillo F y el hecho de que los huecos oscuros en los anillos son brillantes cuando se miran hacia el Sol, o en otras palabras, no están vacíos de material. La sonda Pioneer 11 también midió la temperatura de Titán a 250 K. [3]
En noviembre de 1980, la sonda Voyager 1 visitó el sistema de Saturno y envió las primeras imágenes de alta resolución del planeta, sus anillos y sus satélites. Se observaron por primera vez las características de la superficie de varias lunas. Debido al descubrimiento anterior de una atmósfera espesa en Titán, los controladores de la Voyager en el Laboratorio de Propulsión a Chorro decidieron que la Voyager 1 se acercara a Titán. Esto aumentó enormemente el conocimiento sobre la atmósfera de la luna, pero también demostró que la atmósfera de Titán es impenetrable en longitudes de onda visibles, por lo que no se vieron detalles de la superficie. El sobrevuelo también cambió la trayectoria de la nave espacial fuera del plano del Sistema Solar, lo que impidió que la Voyager 1 completara el Gran Tour Planetario de Urano, Neptuno y Plutón.
Casi un año después, en agosto de 1981, la Voyager 2 continuó el estudio del sistema de Saturno. Se adquirieron más imágenes de cerca de las lunas de Saturno, así como evidencia de cambios en los anillos. La Voyager 2 sondeó la atmósfera superior de Saturno con su radar, para medir los perfiles de temperatura y densidad. La Voyager 2 descubrió que en los niveles más altos (7 kilopascales de presión) la temperatura de Saturno era de 70 K (−203 °C) (es decir, 70 grados sobre el cero absoluto), mientras que en los niveles más profundos medidos (120 kilopascales) la temperatura aumentó a 143 K (−130 °C). Se descubrió que el polo norte era 10 K más frío, aunque esto puede ser estacional. Desafortunadamente, durante el sobrevuelo, la plataforma giratoria de la cámara de la sonda se atascó durante un par de días y se perdieron algunas imágenes planificadas. La gravedad de Saturno se utilizó para dirigir la trayectoria de la nave espacial hacia Urano.
Las sondas descubrieron y confirmaron varios satélites nuevos que orbitan cerca o dentro de los anillos del planeta. También descubrieron los pequeños huecos de Maxwell y Keeler en los anillos.
El 1 de julio de 2004, la sonda Cassini-Huygens realizó la maniobra SOI (Inserción en la órbita de Saturno) y entró en órbita alrededor de Saturno. Antes de la SOI, Cassini ya había estudiado el sistema en profundidad. En junio de 2004, había realizado un sobrevuelo cercano de Phoebe , enviando imágenes y datos de alta resolución.
La sonda orbital realizó dos sobrevuelos a Titán antes de liberar la sonda Huygens el 25 de diciembre de 2004. Huygens descendió sobre la superficie de Titán el 14 de enero de 2005, enviando una avalancha de datos durante el descenso atmosférico y después del aterrizaje. Durante 2005, Cassini realizó múltiples sobrevuelos a Titán y a satélites helados.
El 10 de marzo de 2006, la NASA informó que la sonda Cassini encontró evidencia de depósitos de agua líquida que estallan en géiseres en la luna Encélado de Saturno . [4]
El 20 de septiembre de 2006, una fotografía de la sonda Cassini reveló un anillo planetario previamente no descubierto, fuera de los anillos principales más brillantes de Saturno y dentro de los anillos G y E. [5]
En julio de 2006, Cassini detectó la primera evidencia de lagos de hidrocarburos cerca del polo norte de Titán, que se confirmó en enero de 2007. En marzo de 2007, imágenes adicionales cerca del polo norte de Titán descubrieron "mares" de hidrocarburos, el mayor de los cuales es casi del tamaño del mar Caspio .
En 2009, la sonda descubrió y confirmó cuatro nuevos satélites. Su misión principal finalizó en 2008, cuando la nave espacial completó 74 órbitas alrededor del planeta. En 2010, la sonda comenzó su primera misión extendida, la Misión Cassini Equinox. La Misión Cassini Solstice, la segunda extensión de la misión, duró hasta septiembre de 2017. [6] La misión finalizó el 15 de septiembre de 2017, después de una entrada atmosférica planificada en el planeta Saturno. [1] [2]
Se espera que las dos naves espaciales Interstellar Express de la CNSA de China , que se lanzarán en 2024, incluyan un sobrevuelo de Saturno. [7] [8] La nave espacial Dragonfly de la NASA se lanzará en 2028 para visitar el sistema de Saturno, con el objetivo de aterrizar en la luna Titán . [9]
La Misión al Sistema Titán Saturno (TSSM) fue una propuesta conjunta de la NASA y la ESA para la exploración de Saturno y sus lunas [10] Titán y Encélado , donde la reciente misión Cassini-Huygens reveló muchos fenómenos complejos . La TSSM competía por la financiación con la propuesta de la Misión al Sistema Europa Júpiter . En febrero de 2009 se anunció que la ESA y la NASA habían dado prioridad a la misión EJSM por delante de la TSSM, [11] [12] aunque se seguirá estudiando la TSSM para una fecha de lanzamiento posterior. La Misión al Sistema Titán Saturno (TSSM) fue creada por la fusión de la Misión Titán y Encélado (TandEM) de la ESA con el estudio insignia Titan Explorer 2007 de la NASA.
Otras misiones propuestas al sistema de Saturno fueron:
