EXPLORACIÓN DE SATURNO

La exploración del planeta Saturno mediante sondas espaciales

Las enormes dificultades de todo tipo para llevar bajo control una nave espacial a una distancia de miles de millones de km de la Tierra, hicieron que la exploración del planeta Saturno se hiciera con naves espaciales que pasaran cerca de Saturno sin quedarse en órbita y menos posarse en él.

Tanto por motivos técnicos como económicos, la NASA realizó solamente tres intentos de este tipo entre 1973 y 1977: las misiones Pioneer 11, Voyager 1 y Voyager 2.

Después de haber logrado la hazaña de llevar hombres a la Luna y de depositar Rovers de exploración en Marte, el siguiente paso fue acceder directamente a todos los planetas del sistema solar.

El planeta más codiciado en este sentido es Saturno, poseedor de muchas lunas y de unos hermosos anillos.

Sería imposible tener toda la información que actualmente se posee de Saturno, si no se hubieran enviado sondas espaciales a investigar de cerca todos los misterios que oculta este planeta tan hermoso y tan lejano, situado a más de 1.400 millones de km del Sol.

Tan enorme distancia hace muy complicado el control de la sonda, pues a medida que ésta se acerca a Saturno, las señales de radio tardan más de una hora en ir del Centro de Control a la sonda, y viceversa.


Saturno

La NASA tuvo un proyecto de exploración espacial llamado Pioneer, que desarrolló 12 misiones.

Una de ellas, la misión Pioneer 11 incluía un acercamiento a Saturno con el objetivo de estudiarlo de cerca.

La sonda espacial Pioneer 11 inició su largo viaje desde Cabo Cañaveral el 5 de abril de 1973.

Fue idea de Carl Sagan adherir una placa a la estructura de la sonda. Esta placa, diseñada por Carl Sagan y por  Frank Drake,  lleva un mensaje destinado a ser leído e interpretado por algún extraterrestre que por casualidad encontrara esta nave que se lanzaba al espacio. La placa incluye la figura de un hombre, la una mujer, las transiciones del átomo de hidrógeno y la posición del Sol y la Tierra en el sistema solar.

Placa de la Pioneer 11
Dibujo de Carl Sagan y Frank Drake

Un año más tarde, el 19 de abril de 1974, la Pioneer 11 atravesó con éxito el cinturón de asteroides y desde el Centro de Control se ajustó la velocidad para situar su trayectoria cerca de Júpiter.

El 4 de diciembre de 1974, la Pioneer 11 sobrevoló Júpiter a una distancia bastante cercana como para realizar las observaciones previstas.

Llegaron a la NASA muchas imágenes inéditas del planeta gaseoso gigante, sobre todo de la Gran Mancha Roja.

Además, los instrumentos de la sonda realizaron las primeras observaciones de las regiones polares de Júpiter y determinaron la masa de la luna Calisto.

Pioneer 11
Imagen artística de la Pioneer 11 (NASA)

Después de sobrevolar Júpiter, la Pioneer 11 continuó un largo viaje en dirección a Saturno.

Cinco daños más tarde, el 1º de septiembre de 1979, llegó a las cercanías de Saturno y tomó las primeras fotografías a corta distancia del planeta.

El estudio de estas imágenes llevó al descubrimiento de dos nuevos satélites y de anillos adicionales a los ya observados por medio de telescopios.

Después de sobrevolar Saturno, la Pioneer 11 prosiguió su ruta hacia el exterior del Sistema Solar. Por ahí sigue, esta noble sonda espacial a la espera de ser encontrada por alguna cultura extraterrestre que sepa descifrar el mensaje que lleva inscrito en su cubierta.
 

Saturno
Imagen de Saturno tomada por la Pioneer 11

El 5 de septiembre de 1977, la NASA lanzó una sonda espacial Voyager 1 desde Cabo Cañaveral (La Florida), en una trayectoria parabólica y que  alcanzó velocidad de escape que no le permitirá regresar a la Tierra, sino que seguirá viajando lejos de ella por el espacio interestelar, fuera del sistema solar.

La sonda fue lanzada en esa fecha con el fin de aprovechar las posiciones de Júpiter y Saturno para aplicar la entonces reciente técnica de impulso gravitatorio.

Cuando la sonda pasó cerca de Júpiter, el empuje gravitacional del planeta gigante aumentó la velocidad de la Voyager 1 y la lanzó rumbo a Saturno. Más adelante, cuando la sonda pasó cerca de Saturno, también se aprovechó el empuje gravitacional de este planeta gigante, para que la sonda continuara viaje hacia el exterior del sistema solar a velocidad de 17 km/s.

Voyager1
Representación artística de la Sonda Voyager 1 (NASA)

Pulse en este párrafo, para leer un instructivo artículo de “Caos y Ciencia” referente al impulso gravitacional.

En enero de 1979, se consideró que la Voyager 1 ya estaba suficientemente cerca de Júpiter y se le hizo tomar las primeras fotografías de este planeta.

El 5 de marzo de 1979 la sonda espacial alcanzó el máximo acercamiento a nuestro planeta gigante, a una distancia de 278.000 km.

En el periodo de cuatro meses, hasta que empezó a alejarse en dirección a Saturno, la Voyager 1 realizó 19.000 fotografías de Júpiter y de sus lunas.

También envió a la Tierra información del campo magnético y de las radiaciones de Júpiter.

Se acercó a la luna Io de Júpiter en la que detectó actividad volcánica.

Júpiter desde Voyager1
Júpiter visto desde la Voyager 1

Acelerada por el campo gravitatorio de Júpiter, la Voyager 1 llegó a las cercanías de Saturno el 12 de noviembre de 1980, situándose a una distancia de 124.200 km de este hermoso planeta gaseoso.

Este era el gran objetivo de su viaje y lo cumlió a satisfacción de todos los técnicos de la NASA y de los astrónomos.

Sus fotografías permitieron descubrir estructuras complejas en el sistema de anillos del planeta y valiosos datos de la atmósfera de Saturno y de su mayor luna, Titán.

Debido al descubrimiento de atmósfera en este satélite, los controladores de la misión decidieron que la Voyager 1 hiciera un acercamiento más cercano a esta luna, sacrificando así las siguientes etapas de su viaje: Urano y Neptuno, que fueron visitadas por su gemela Voyager 2.

Así fue como la Voyager pasó a sólo 6.500 km de Titán y consiguió informaciones absolutamente inéditas y de gran interés.

Titan, el mayor de los satélites de Saturno, oculta un mundo muy similar a lo que fue la Tierra hace 4.000 millones de años.

Desde el Centro de Control de la NASA, se aprovechó el acercamiento a Titán para aumentar el impulso gravitatorio de la sonda, alejándola del plano de la eclíptica y poniendo fin a su misión planetaria.

Desde mayo de 2005, la Voyager 1 continuó viajando por la última frontera del Sistema Solar.

En el año 2011, la sonda se encuentra a más de 17.000 millones de km de la Tierra y se dirige hacia el centro de la Vía Láctea.

Saturno

La sonda espacial Voyager 2 fue lanzada el 20 de agosto de 1977 desde Cabo Cañaveral. Es idéntica a su sonda hermana, la Voyager 1.

Casi dos años después de abandonar la Tierra, el 9 de julio de 1979, se encontraba a 570.000 kilómetros de Júpiter, en donde los datos recogidos revelaron que el planeta gigante posee una atmósfera de hidrógeno y helio y que emite mucha más energía de la que recibe del Sol.

Descubrió que la luna Europa tiene en su corteza una capa de hielo que cubre un océano interior y que hay un tenue anillo, similar a los de Saturno,  que rodea a Júpiter.

Los instrumentos de la Voyager 2 también descubrieron nuevos datos acerca de las lunas de Júpiter Ganímedes, Calisto, Adrastea, Metis y Tebe.

Voyager 2
Lanzamiento de la Voyager 2

El máximo acercamiento de la sonda a Saturno tuvo lugar el 25 de agosto de 1981, cuatro años más tarde del inicio del viaje.
La sonda investigó las capas superiores de la atmósfera del planeta y sus mediciones revelaron que la temperatura era de -203 °C.

Saturno

En la imagen de arriba, en una de las fotografías de la NASA se ha señalado la Tierra vista desde el Voyager 2.

Tras sobrevolar Saturno, la sonda continuó su camino hacia Urano y Neptuno. Sin detenerse en ninguno de ellos, continuó su viaje hacia el infinito espacio estelar a la velocidad de 14,8 km/s. Tardará unos 193.000 años en pasar a casi 2 años luz de la estrella Ross 248.

A pesar de que muchos de sus instrumentos se encuentran fuera de servicio, aún continúa inspeccionando los alrededores del Sistema Solar y se espera que continúe transmitiendo hasta el año 2030.

Es tan enormemente caro y complicado enviar una sonda espacial hasta Saturno, que la NASA se lo estuvo pensando 20 años después del lanzamiento de las tres sondas: Pioneer 11, Voyager 1 y Voyager 2.

Sin embargo, el salto cualitativo en las nuevas tecnologías y la posibilidad de compartir gastos y trabajos, hicieron que la NASA, la ESA (17 países que conforman la Agencia Espacial Europea) y la ASI (Agencia Espacial Italiana) decidieran emprender la hazaña de instalar una nave en órbita alrededor de Saturno. Ahí terminaría el viaje de la Cassini-Huygens, sin continuar hacia el espacio interestelar como las tres sondas anteriores.
 
La misión se denominó Cassini-Huygens. La nave Cassini debía quedarse orbitando alrededor de Saturno y la sonda Huygens debía separarse de la nave y llegar hasta el suelo de Titán. Antes de que finalizara el siglo XX, el 15 de octubre de 1997, la Cassini-Huygens despegó desde Cabo Cañaveral. Después de siete años recorriendo miles de millones de km entró en la órbita de Saturno el 1º de julio de 2004.

Cassini Huygens
Imagen artística de la Cassini-Huygens (NASA - ESA)

 

En octubre de 2002 la nave ya había enviado su primera fotografía del planeta, tomada a una distancia de 285 millones de kilómetros, y en la que aparece también Titán.

El 25 de diciembre de 2004, la sonda Huygens se separó de la nave Cassini y se acercó  a Titán, la mayor y más interesante de las numerosas lunas de Saturno.

Después de dos semanas, el 14 de enero de 2005, la sonda Huygens penetró en la atmósfera de Titán y descendió a su superficie.

En junio del 2008, terminaba la misión inicial de Cassini. Pero el buen estado de la nave espacial ha permitido ampliar su misión hasta el año 2017, estudiando tanto el planeta como las principales lunas: Titán y Encelado.

Sonda Cassini
Imagen artística de la Cassini-Huygens (NASA - ESA)

ENLACES DE INTERÉS:

En esta misma Web:

El planeta Saturno

Titán, la luna más importante de Saturno

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VIDEO de 9 minutos, onda Cassini, Saturno en el Universo

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Fotografías de Saturno publicadas por la NASA

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