La muerte de Cassini en Saturno

Este viernes ha sido un día agridulce para los científicos de la NASA. Después de 20 años de trabajo ininterrumpido, se puso punto y final a una de las misiones que más resultados ha dado en la historia de la carrera espacial: la misión Cassini-Huygens. Tras más de 13 años de exploración en Saturno, sus lunas y sus anillos, la nave, de cerca de dos toneladas y media de peso, se sumergió en la atmósfera del planeta gigante y quedó destruida, tal como estaba planeado.

Al filo de las doce y media del mediodía, los propulsores de la sonda no pudieron lidiar con la fricción de las capas altas de la atmósfera de Saturno, y la nave perdió la posición que le permitía apuntar a la Tierra con su antena para enviar datos en tiempo real. Pocos instantes después, Saturno convirtió a la sonda en una peculiar estrella fugaz. La nave viajaba en aquel momento a más de 110.000 kilómetros por hora y estaba a 1.400 millones de kilómetros de la Tierra, una distancia que la luz tarda en recorrer 83 minutos.

Los científicos e ingenieros de Cassini habían estado esperando ese momento durante siete años. Por entonces, siendo conscientes de que las reservas de combustible de la nave eran limitadas, decidieron poner punto y final a la misión a lo grande. Después de haber estado sobrevolando los anillos de Saturno y sus espectaculares lunas, ahora la harían entrar en el hueco que hay entre el planeta y sus anillos, para poder verlo desde más cerca que nunca. Y, al final, cuando ya no quedara casi ni una gota de combustible, la harían descender hasta tocar la atmósfera de Saturno por primera vez en la historia. El objetivo era matar dos pájaros de un tiro: el primero era conseguir unos preciosos segundos para recoger datos sobre un territorio ignoto, y el segundo destruir la nave para que no pudiera contaminar las lunas de Saturno, algunas de las cuales podrían albergar vida.

Última imagen de Saturno captada por Cassini antes de su destrucción
Última imagen de Saturno captada por Cassini antes de su destrucción- NASA/JPL
Durante un minuto extremadamente valioso, algunos de los instrumentos de la nave leyeron la composición de la atmósfera de Saturno. Uno de los objetivos fue analizar la relación entre hidrógeno y helio de la atmósfera, «un parámetro que solo se puede medir si estás allí», tal como explicaron los científicos, y que resulta fundamental para comprender el funcionameinto de Saturno.

«Ha sido la mejor forma posible de acabar. Sin una gota de combustible y con la nave atravesando un medio inexplorado» dijo en una rueda de prensa Earl Maize, jefe de proyecto de la misión. Apenas una hora y media antes le había tocado despedir oficialmente a Cassini, y dar por cerrada la misión en el centro de control del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) en Pasadena, California (Estados Unidos).

Adiós, Cassini

«La nave ha hecho exactamente lo que le pedíamos, o incluso mejor. Ha sido un logro increíble», dijo Julie Webster, directora de operaciones de la nave. «Ya no tengo una sonda que me mantenga despierta de noche, y creo que después de unos días la echaré de menos. Si me pidieran que dirigiera las operaciones de otra nave ahora diría que no, pero deberían preguntarme dentro de un mes», bromeó. Y eso a pesar de largas jornadas y de haber recibido muchas llamadas en vacaciones o navidades. «Un final así es el mejor posible, así que no estoy triste», concluyó.

A pesar de todo, a Maze se le quebró la voz cuando recordó que, desde hace más de 20 años, ha participado en la construcción, lanzamiento y operación de la nave. «Hemos estado con ella todo este tiempo, ha sido como una extensión de nosotros. Día a día, nos ha enviado datos e imágenes sobre lo que pasa ahí arriba, y ahora se ha ido».

Tal como dijo Linda Spilker, directora científica del proyecto, ya no hay ningún centinela en Saturno. «Saturno vuelve a ser un lugar lejano, apenas un punto en nuestros telescopios. Ya no podemos ver en detalle cómo son sus anillos o sus lunas». Ayer acabó una «maratón científica» de 13 años, y Spilker, que estuvo implicada en el proyecto cuando este apenas era una idea después de la misión Voyager, hace 30 años, sentía que acababa de perder a un amigo. «Una parte de mí se ha ido».

La descubridora de mundos

Las palabras de Spilker y Maze pueden parecer excesivamente afectadas, puesto que Cassini no deja de ser un gran robot inanimado. Pero después de más de dos décadas, ambos científicos saben perfectamente cuál es la importancia de la sonda. Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la NASA lo dijo minutos antes en la rueda de prensa: «Cassini ha reescrito los libros de texto». O, como otros investigadores digeron, lo que hay en los libros de texto sobre Saturno y su entorno se lo debemos, básicamente, a esta sonda.

La nave fotografió por primera vez los increíbles mares de metano y etano de Titán, una luna que es un mundo con lluvias, nubes y una gruesa atmósfera de nitrógeno. La sonda Huygens, el módulo de aterrizaje diseñado por la Agencia Espacial Europea (ESA) y que viajó ensamblado a Cassini, aterrizó en el satélite y pudo, por primera vez, ver cómo era este mundo, en el que, tal como sabemos hoy, podría haber peculiares formas de vida. Cassini fue también la nave que detectó las plumas de hielo de Encélado, una minúscula luna helada que esconde un océano subterráneo global repleto de agua caliente y rico en moléculas fundamentales para la aparición de seres vivos. También descubrió muchas cosas sobre los anillos de Saturno o sobre su increíbe atmósfera, lo que incluye potentes auroras y tormentas.

Fotografía térmica de la zona donde se estrelló Cassini, unas 16 horas antes del suceso
Fotografía térmica de la zona donde se estrelló Cassini, unas 16 horas antes del suceso- NASA/JPL

En sus 13 años de exploración, Cassini ha permitido publicar casi 4.000 artículos científicos. Y se espera que los datos almacenados y aún no procesados por los investigadores puedan dar frutos en las próximas dos décadas. Tal como bromeó, a medias, Thomas Zurbuchen, los últimos segundos de Cassini serán el material fundamental de varias tesis doctorales.

Pero si por algo se recordará a esta nave es por haber demostrado que puede haber vida en otros mundos alejados de la zona de habitabilidad de las estrellas: esas regiones donde los planetas no están cerca ni lejos de su sol y que por eso permiten que haya agua líquida en superficie. Ahora es evidente que también hay lugares situados en regiones frías donde el agua se esconde bajo tierra. Solo en Júpiter y Saturno hay, al menos, tres lunas con océanos subterráneos donde hay agua líquida y condiciones que parecen prometedoras. Esto implica que hay que multiplicar el número de mundos habitables de la Vía Láctea.

La carrera del conocimiento

Todos estos descubrimientos han garantizado que más tarde o más temprano se volverá a Saturno. «Volveremos, como dijo un gobernador de por aquí», bromeó alguno de los científicos para referirse a Arnold Schwarzenegger, gobernador de California, en su papel de Terminator.

Como siempre pasa en ciencia, descubrir algo y responder a una pregunta siempre lleva a nuevos interrogantes. Ahora, en Saturno, queda por entender la historia de los anillos, cómo gira el planeta con precisión y, sobre todo, si en sus lunas hay vida extraterrestre. «Cassini nos ha hecho plantearnos preguntas muy profundas y al mismo tiempo muy sencillas que cualquiera puede entender», dijo Zurbuchen. ¿Hay vida más allá de la Tierra? ¿Cómo es? ¿De dónde viene?

Estas preguntas son la base de los próximos descubrimientos. Los instrumentos desarrollados para Cassini, hace más de dos décadas, ahora están siendo mejorados para las próximas naves. Las operaciones y la experiencia acumulada a lo largo de 20 años de misión, determinarán los futuros proyectos. El equipo de 150 ingenieros y científicos que ha dirigido los movimientos de Cassini se despidió y dejó la misión este viernes, pero pronto estarán trabajando en otros programas espaciales. Lo más inminente parece ser la «Europa Clipper», una misión que se lanzará en 2020 y que explorará Europa, una luna de Júpiter. Allí también hay un océano subterráneo, tal como descubrió la sonda Galileo a comienzos de los 2000.

Pero aún falta para volver a Saturno. Tal como adelantó James Green, director de ciencia planetaria de la NASA, pasará mucho tiempo hasta que se vuelva a tener a un vigía allí. A finales de este año, la agencia espacial comenzará a tomar decisiones sobre el programa «New Frontiers», en el que varias propuestas compiten para enviar misiones a Encélado, Titán y Saturno (en esta ocasión más cerca de las profundidades del planeta).

«Est es Cassini», dijo Thomas Zurbuchen, para referirse al equipo de la misión (en la imagen)
«Est es Cassini», dijo Thomas Zurbuchen, para referirse al equipo de la misión (en la imagen)- NASA/JPL

Cassini ha sido un robot sofisticado y perfecto fruto del trabajo de cerca de 2.000 personas de más de 26 países y tres agencias espaciales (NASA, ESA y ASI) durante tres décadas. Bajo la frialdad milimétrica de su diseño, la pequeña nave esconde una dimensión humana tremenda. «En algunos momentos el papel del control de la misión fue conseguir que todos los científicos fueran igual de infelices», bromeó Webster. Tal como describió, la misión ha sido resultado de una lucha entre científicos e ingenieros, un trabajo en equipo y una batalla en las trincheras, cuyo final agradecerán las familias de los implicados.

Cassini dejó una última foto de Saturno, una mole panzuda y grisácea, a modo de postal. Los últimos datos que recogió ya se estaban procesando este viernes. A hombros de gigantes, la nave se inspiró en los sueños y en los conocimientos de las naves Pioneer, Voyager, Galileo y Magallanes para llegar más alto que nunca. La larga duración de las misiones en el espacio puede enmascararlo, pero Cassini no es más que la segunda generación de las misiones que exploran el Sistema Solar, y que, por primera vez, son capaces de orbitar los planetas. Visto en perspectiva, parece que la carrera espacial está dando sus primeros pasos, y que los horizontes son absolutamente sobrecogedores.

Lo próximo será buscar huellas de vida en Europa, la luna de Júpiter, y más tarde quizás en Marte y en Saturno. Aún quedará orbitar Neptuno o Urano con sondas espaciales. Y, mientras tanto, los cada vez más potentes telescopios seguirán encontrando miles de exoplanetas más allá.

Los científicos de ahora están en deuda con los pioneros de las primeras misiones de la carrera espacial. Los chicos que hoy contemplan con asombro el viaje de las naves quizás seguirán sus pasos más adelante. La aventura continúa y promete llevarnos muy lejos. Nadie puede imaginar qué maravillas nos deparará.

Artículo publicado por Gonzalo López Sánchez  en ABC de la Ciencia el 16 de Septiembre de 2017


La sonda de la NASA se estrellará hoy 15 de Septiembre en el planeta de los anillos poniendo fin a un espectacular viaje de dos décadas repleto de hallazgos científicos

Cassini
El descubrimiento más importante de Cassini-Huygens es que bajo la corteza helada de las lunas hay líquido. «Se ha medido muy bien, sobre todo en Encélado, donde se observaron géiseres que salían por brechas de la superficie. Hasta entonces no estaba claro si debajo de la corteza de estas lunas había agua o no, y esto tiene implicaciones importantes porque la vida puede formarse en sitios extremos. Si añades el calor interno que posiblemente hay en zonas termales, significa que puede haber vida o se puede formar», argumenta Pérez.«Cassini-Huygens ha sido una misión muy fructífera, que ha dado muchas sorpresas tanto en relación al planeta Saturno como a los satélites del sistema»

 

Como si de un gran espectáculo se tratara, la NASA ha bautizado los últimos días de la nave que envió a Saturno con un nombre fastuoso: la «Gran Final». Después de dos décadas en el espacio, trece de esos años rondando el mundo de los anillos, la exhausta sonda Cassini terminará mañana su increíble viaje sumergiéndose en la atmósfera del planeta, donde se desintegrará como un meteoro. Este apoteósico desenlace, motivado por la falta de combustible, ha sido programado deliberadamente con el objetivo de evitar posibles impactos contra sus fascinantes lunas cercanas -en particular la helada Encélado, que se cree contiene un océano subterráneo-, para que se mantengan prístinas de cara a posibles exploraciones futuras.

La llamada Gran Final comenzó en realidad el pasado abril, cuando un golpe de gravedad de Titán colocó a la sonda de dos toneladas y media en su camino hacia la destrucción. Desde entonces y durante cinco meses, la Cassini se ha adentrado 22 veces en el hueco de aproximadamente 2.000 km de ancho que existe entre Saturno y sus anillos, una fantástica acrobacia que ninguna otra nave espacial había realizado antes y que proporcionó unas imágenes sin precedentes por su cercanía.

Pero el pasado lunes la Cassini recibió «el beso de despedida». Una nueva visita a Titán, a una distancia lejana pero suficiente, le dio un golpetazo de gravedad que la ralentizó y la puso en órbita de colisión con Saturno. Esa fue su sentencia definitiva. Mañana, la nave se adentrará en la atmósfera del planeta gaseoso a 113.000 km por hora. Al principio, sus propulsores se mantendrán solo un 10% de su capacidad, para que la antena de alta ganancia pueda transmitir datos científicos al menos durante un tiempo. Pero a medida que la atmósfera se espese, los propulsores se verán obligados a ponerse de nuevo a tope y la nave perderá el control y caerá en picado.

Entonces, solo uno o dos minutos después de comenzar el descenso, al filo de las dos de la tarde (hora peninsular española) y a unos 1.500 km por encima de las nubes del planeta, la Cassini perderá el contacto con la Tierra. A partir de ese punto, la nave comenzará a arder como un meteoro y todo habrá concluido. En 30 segundos, se hará pedazos y en un par de minutos cualquier material que sobreviva se hundirá profundamente en el planeta donde se derretirá y se diluirá por completo.

En realidad, la «muerte» de la nave habrá ocurrido unos 83 minutos antes, el tiempo que tardan las señales de radio en atravesar los 1.400 millones de km que nos separan de Saturno. «La señal final de la nave será como un eco que se irradiará a través del Sistema Solar durante casi una hora y media después de que Cassini haya desaparecido», explica Earl Maize, gerente del proyecto en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California. «Aunque sabremos que en Saturno Cassini ya ha cumplido con su destino, su misión no está realmente terminada para nosotros en la Tierra mientras sigamos recibiendo su señal», añade.

Precisamente la razón por la que la sonda se suicidará tras agotar su combustible -en lugar de quedar vagando por el espacio-, es evitar el riesgo de que pueda contaminar Encélado y Titán, objetivo de futuras misiones científicas de exploración.

Titán y Encélado

La inmersión final no será solo un emocionante epílogo. Ocho de sus doce instrumentos recopilarán datos hasta los momentos finales, transmitiéndolos a los científicos que siguen la misión casi en tiempo real. Uno de ellos, el Espectrómetro de Masas para Iones y Partículas Neutras (INMS), analizará la composición de la atmósfera, lo que ayudará a conocer más sobre la formación y la evolución del planeta gigante. Eso sí, la cámara estará apagada, ya que la velocidad de transmisión de datos necesaria para enviar imágenes es demasiado elevada e impediría enviar otra información valiosa. Las últimas fotos se habrán tomado los días previos. Previsiblemente, incluirán instantáneas de Titán, Encélado, el satélite menor Peggy y parte de los anillos.

Esa será tan solo una parte de la inmensa cantidad de ciencia que la veterana Cassini ha proporcionado desde que en 2004 llegó al sistema de Saturno, impresionante por sus anillos y la variedad de sus más de sesenta lunas. Entre sus descubrimientos más importantes, el hallazgo de los chorros que salen disparados de la pequeña Encélado, evidencia de la existencia de un océano subterráneo que puede tener actividad hidrotérmica, o la composición de los mares de hidrocarburos y la formación de químicos prebióticos complejos en Titán. Gracias a esos descubrimientos, los dos satélites se han convertido en prometedores lugares donde buscar vida extraterrestre. La nave también ha captado las estructuras que se elevan por encima de los anillos, una gigantesca tormenta que rodeó el planeta entero durante casi un año o sus cambios estacionales. Además, la sonda Huygens, unida a Cassini hasta 2005 (el nombre completo de la misión es Cassini-Huygens) hizo el primer aterrizaje en una luna del sistema solar externo, Titán.

Con el adiós a Cassini, una colaboración internacional entre la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) -que construyó la sonda Huygens- y la Agencia Espacial Italiana, se pone punto final a una de las misiones más fecundas en la historia de la exploración espacial. En la actualidad, una treintena de artefactos de NASA, ESA, la agencia japonesa JAXA y la de China, continúan en activo en misiones planetarias, con la intención de estudiar mundos como Marte o Júpiter, distintas lunas y asteroides.

Y el espectáculo de la exploración del Sistema Solar continúa y se amplía. El próximo 22 de septiembre, la sonda Osiris-Rex de la NASA realizará una importante aproximación a la Tierra que cambiará su trayectoria y la pondrá en marcha hacia el asteroide Bennu, donde recogerá una muestra y lo devolverá a la Tierra para su estudio en 2023. Otro objetivo de lo más ambicioso será el vecindario de Júpiter. Previstas para la década de 2020, la misión de la NASA Clipper sobrevolará su luna Europa, mientras que otra europea, llamada Juice, estudiará otra de sus lunas, Ganímedes. El objetivo, la pregunta más intrigante que todavía no tiene respuesta: saber si otros mundos del Sistema Solar pueden albergar vida.

Fuente: Judith de Jorge judithdj Madrid

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