Primer paso de Cassini entre Saturno y sus anillos

El 26 de abril de 2017 a las 09:00 UTC la sonda Cassini llegó donde nunca antes había llegado un artefacto humano. Ese día Cassini atravesó por primera vez el hueco existente entre los anillos y el planeta. Fue el primero de los 22 pasos previstos antes de que la veterana nave se destruya en la atmósfera de Saturno el próximo 15 de septiembre. Son sin duda la parte más espectacular de la de por sí impresionante fase Gran Final de la misión Cassini. A pesar de que a primera vista pueda parecer una maniobra arriesgada por lo estrecho del hueco, en realidad la distancia entre el anillo D —el más interno— y el planeta es de casi tres mil kilómetros, casi el diámetro de nuestra Luna, así que lo difícil sería fallar.

Representación artística del paso de Cassini por el hueco entre los anilos y el planeta (NASA/JPL-Caltech).
Representación artística del paso de Cassini por el hueco entre los anillos y el planeta (NASA/JPL-Caltech).

Sin embargo, el peligro deriva de la enorme velocidad de la sonda al pasar por el plano de los anillos. Cassini atravesó el plano de los anillos moviéndose a una velocidad de casi 124.000 km/h, así que, lógicamente, existe el riesgo de que alguna partícula aislada pueda causar daños irreparables. Por este motivo, en esta ocasión Cassini atravesó el hueco con la antena de alta ganancia —de cuatro metros de diámetro y construida en Italia— por delante, es decir, en ‘modo ariete’.

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El huracán del polo norte de Saturno visto por Cassini el 26 de abril (NASA/JPL-Caltech/Jason Major).

Una vez que los instrumentos de Cassini confirmen que la densidad de polvo en el hueco es la esperada según las observaciones realizadas a distancia y, por tanto, lo suficientemente segura para permitir el paso de la sonda, Cassini no usará la antena como escudo, salvo en cuatro ocasiones entre mayo y julio en las que se internará ligeramente en el anillo D. Mientras la antena se está usando como escudo obviamente la sonda no puede comunicarse con la Tierra para transmitir datos, de ahí que hubiera un pelín de tensión durante este primer paso, aunque quizá los medios de comunicación y la NASA lo dramatizaron demasiado. Veinte horas después de cruzar los anillos la sonda se comunicó con la antena de Goldstone de la red de espacio profundo de la NASA (DSN) para decir que todo había salido bien. Poco después pudimos ver las primeras imágenes sin procesar y en blanco y negro (Cassini se movía demasiado rápido para usar varios filtros) del hemisferio septentrional de Saturno, incluyendo el famoso huracán del polo norte.

Las órbitas de la fase Gran Final de Cassini (NASA).
Las órbitas de la fase Gran Final de Cassini (NASA).
Detalles de las nubes de Saturno vistos el 26 de abril (NASA/JPL-Caltech).
Detalles de las nubes de Saturno vistos el 26 de abril (NASA/JPL-Caltech).
El hexágono del polo norte y su huracán central en infrarrojo (NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill‏ @kevinmgill)
El hexágono del polo norte y su huracán central en infrarrojo (NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill‏ @kevinmgill).
El difuso anillo E, creado por Encélado, visto el 26 de abril  (NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill‏ @kevinmgill).
El difuso anillo E, creado por Encélado, visto el 26 de abril (NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill‏ @kevinmgill).

A pesar de lo excepcional del contexto, este tipo de maniobra es rutinaria para Cassini, que está acostumbrada a dejar de apuntar con su antena a la Tierra para realizar observaciones científicas durante los sobrevuelos de los satélites de Saturno. Esto es especialmente común en el caso de los sobrevuelos de Titán, donde la antena de comunicaciones también se usaba como radar para atravesar la espesa atmósfera de la mayor luna de Saturno y cartografiar así su superficie. Recordemos que según su diseño original, Cassini habría sido una sonda Mariner Mark II dotada de plataformas móviles para los instrumentos. Este diseño fue cancelado por su sobrecoste y la NASA se vio obligada a incluir instrumentos fijos, lo que a su vez incrementó el gasto de combustible de la misión, ya que la nave debía ahora moverse como un todo para apuntar a su objetivo.

Sonda Cassini (NASA).
Sonda Cassini (NASA).
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Partes de la sonda (NASA).
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Blindaje contrameteoritos de Cassini (NASA).

Aunque es la primera vez que Cassini pasa entre Saturno y sus anillos, técnicamente no es la primera vez que la sonda cruza el sistema de anillos. Cuando la sonda llegó a Saturno el 1 de julio de 2004 ya pasó entre los anillos F y G, al igual que lo ha hecho en las veinte ocasiones anteriores que describió las denominadas órbitas del anillo F previas a las órbitas actuales de la etapa Gran Final.

Geometría del encuentro de Cassini con Saturno el 1 de julio de 2004, cuando se colocó en órbita alrededor de Saturno (NASA).
Geometría del encuentro de Cassini con Saturno el 1 de julio de 2004, cuando se colocó en órbita alrededor de Saturno (NASA).

La última órbita del 15 de septiembre será la 292ª de la misión de Cassini alrededor de Saturno. Durante las últimas 3,5 horas de la misión la sonda transmitirá los datos en tiempo real mientras la antena de alta ganancia apunta a la Tierra. La misión terminará oficialmente cuando los propulsores RCS ya no logren mantener la antena apuntando a nuestro planeta por culpa del rozamiento atmosférico. Pocos minutos después la sonda se desintegrará en la atmósfera.

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Nubes en el hemisferio norte de Saturno vistas el 26 de abril (NASA/JPL-Caltech).
Última órbita de Cassini del próximo 15 de septiembre (NASA).
Última órbita de Cassini del próximo 15 de septiembre (NASA).

Las órbitas del Gran Final han sido diseñadas para estudiar a fondo la atmósfera de Saturno y sus anillos, al mismo tiempo que la NASA se asegura de que la sonda se destruye y para no contaminar con microorganismos ni Titán ni Encélado. No obstante, en el pasado se plantearon otros finales menos épicos que no incluían pasar por los anillos tan de cerca, ya que se consideraba demasiado arriesgado. Las órbitas de la Gran Final son un magnífico testimonio a la pericia alcanzada por los encargados de la misión (y a las observaciones remotas que han confirmado la baja densidad de partículas de la región). En cualquier caso, todavía nos quedan otras 21 ocasiones para disfrutar del cruce de Cassini por el hueco entre el planeta y los anillos. De entrada, el próximo paso de Cassini por el periapsis tendrá lugar el 2 de mayo.

Próximos pasos por el hueco entre los anillos y el planeta (NASA).
Próximos pasos por el hueco entre los anillos y el planeta (NASA).
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Un escenario propuesto para deshacerse de Cassini (no elegido)(NASA).
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Otro escenario para la destrucción de Cassini que no fue elegido (NASA).
Resumen del Gran Final (NASA).
Resumen del Gran Final (NASA).

35 Comentarios

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U-95U-95

No entiendo la imagen del anillo E. ¿El limbo oscuro de abajo es el del lado oscuro de Saturno?”

Muy buena entrada. Aunque no dé tiempo a usar filtros a menos que los ingenieros se saquen algún truco de la manga las imágenes no van a decepcionar.

MariadivaMariadiva

Si alguien pudiera explicarme un poco la foto de “El difuso anillo E” se lo agradecería. Me gustaría saber qué estoy viendo, desde dónde vamos… No identifico nada.

Gracias.

Jose B.Jose B.

Hasta en sus últimos minutos de vida nos va a proporcionar imágenes e información valiosísima de Saturno, no se le puede sacar más provecha a una sonda.

Antonio (AKA "Un físico")Antonio (AKA "Un físico")

A ver si la NASA aprende a mantener el encuadre fijo en alguna tormenta o algún vórtice de la superficie de Saturno. Porque en el gif de ese paso de Cassini no se aprecia bien la dinámica en el planeta.

Federico GonzalezFederico Gonzalez

eso es imposible de controlar, no leeiste que durante la pasada la cassini pierde contacto con la tierra? es un milagro siquiera que podamos tener fotos, pues se sacan solas de manera automática sin intervención humana

Blue_HypergiantBlue_Hypergiant

Si la tormenta tiene un movimiento estable y predecible (ej: Gran Mancha Roja), o fija (el vórtice polar de Saturno), perfectamente se podría programar la sonda para que mantuviera fijo el objetivo sobre la tormenta. Aquí el problema es la velocidad con la que se mueve Cassini en su acercamiento a Saturno, que no da mucho margen de tiempo para hacer tales cosas. De todos modos este sólo ha sido el primer sobrevuelo y en circunstancias especiales precisamente por ese hecho. Aún queda muchísimo por ver.

ufe666ufe666

Además de la velocidad estaba la condición de que la orientación debía ser con la antena frente a la dirección de avance, no que la cámara apuntase a nada en concreto.
Cuando no exista la premisa de proteger la nave con la antena la cámara podrán orientarla mejor, creo.

Francisco CentenoFrancisco Centeno

Man la sonda se desplaza en las cercanías del planeta a 124mil Km/h… es decir no esperemos fotos de alta calidad, como a las que ya nos había acostumbrado está maravillosa sonda.

SBSB

Ola, va a ser un final épico. Estas últimas órbitas están ofreciendo detalles que dan una idea de la convulsión de esa atmósfera y no hablemos de su interior… Hasta google se ha hecho eco de las hazañas de la Cassini con una animación muy simpática.

fisivi

Maravillosas imágenes y estupendo texto.

Cassini demuestra con creces que es mucho más rentable la exploración robotizada que el empeño de lanzar humanos enlatados al espacio.

Me ha llamado la atención que dentro el hexágono hay dos círculos oscuros opuestos diametralmente, aproximádamente a la misma distancia del centro, además del círculo oscuro del huracán central. Supongo que también son huracanes.

El misterioso hexágono, según parece se corresponde con algún experimento con gases en rotación, pero tengo la siguiente sugerencia, que no tiene porqué ir en contra de ese experimento:
¿Se podría estar dando un fenómeno de resonancia del movimiento del hexágono respecto a la órbita de Titán, como si Titán sincronizase el hexágono?
Según mis cálculos el hexágono gira 35,9 (aproximádamente 6* 6) veces más rápido que Titán.

SilfoSilfo

Activen escudos!!! Prepárense para impacto!!!Desvíen energía del cañón de rieles!! ….
Que no tenemos escudos?, tampo armas?, Que no tenemos otra cosas que RTG?
Activen cámara!!! Prepárense para enviar datos!!!!Enciendan volantes de inercia!!!
Epico a su manera =).

Daniel LópezDaniel López

¿y el módulo Huygens no contaminó Titán?¿o lo esterilizaron mejor que el resto de la sonda?

Daniel Marín

No, no fue especialmente esterilizado. El problema de la sonda es que los RTG y los RHU han mantenido varias partes de la nave a una temperatura relativamente alta durante toda la misión que podría favorecer la supervivencia de microorganismos.

Alb.Alb.

Acabo de llegar del huerto, donde un par de tomateras se me han muerto apesar de mis esfuerzos para proporcionarles condiciones optimas de temperatura, humedad, composicion del suelo. etc etc..

Me parece un poco exageradas las medidas para evitar que seres vivos consigan sobrevivir y reproducirse en otro planeta con unas condiciones extremadamente diferentes y despues de haber pasado 20 años por el espacio, una reentradada, un impacto contra el suelo….

SBSB

Hola Alb, una pena lo de las tomateras pero no coincido con tu forma de ver lo pertinaz y resistente que es la vida. Trabajo en la mar, y uno de los problemas a los que se enfrentan todas las embarcaciones es la aparición de algas y otros seres vivos que se fijan a la parte sumergida de los barcos y les hace perder rendimiento, especialmente los veleros. Para evitarlo se pinta esa parte con pinturas venenosas (algunas prohibidas recientemente) para evitar que proliferen esos seres vivos. Pues no, más pronto que tarde vuelven, se fijan y se reproducen de nuevo. Es una lucha en la que siempre acaba triunfando la vida. Ademàs es un problema esta práctica porque las llamadas autopilulimentantes sueltan y esparcen ese veneno que finalmente no sirve pero que acaba incorporado al medio marino, al pescado o marisco y finalmente a nosotros mismos. Se ha intentado con corrientes eléctricas por la parte baja del casco, nada, la vida vuelve una y otra vez.

Quiero decir con este rollo que la vida es tozuda y como no se tomen todas las precauciones acabaremos “contaminando” otros mundos. Me parece una mala noticia que no se hayan tomado las medidas necesarias de esterilización en el caso de Titán.

Un saludo.

José LuisJosé Luis

Daniel, una pregunta: ¿qué otros finales “menos épicos” se barajaron para Cassini?
Gracias.

Rengel

1. Impacto en Saturno – órbitas de corto período: 2 a 10 meses
2. Impacto en Saturno – órbitas de largo período: hasta 3 años
3. Impacto en una luna congelada.
4. Impacto contra los anillos.
5. Escape hacia otro planeta gigante: largo tiempo de llegada: (Jupiter: 12 años, Urano: 20 años, Neptuno: 40 años)
6. Escape a una orbita heliocentrica.
7. Escape hacia la orbita de los cuerpos menores llamados Centauros entre Júpiter y Neptuno,
8. Órbita estable mas alla de Titán.
9. Órbita estable mas alla de Febe.

JxJx

al punto 7. añadiría que se pensó visitar uno de los puntos de Lagrange del planeta Saturno para descubrir si hay allí asteroides troyanos

JofaserimonJofaserimon

La opción 5 la vi en un paper ya hace un tiempo, parecía que era algo imposible de realizar pero unas cuantas carambolas entre Saturno y Titán lograrían sacar la sonda desde el sistema y después de muchos años alcanzar alguno de los gigantes de hielo.

http://www.sciencedirect.com/science...7651200149X

Lástima que realmente las posibilidades de ver algo así fuesen practicamente 0

detorrdetorr

” la NASA se vio obligada a incluir instrumentos fijos, lo que a su vez incrementó el gasto de combustible de la misión, ya que la nave debía ahora moverse como un todo para apuntar a su objetivo”
la sonda no tiene volantes de inercia para girar la nave en vez de gastar combustible con los propulsores?

RuneRune

Los tiene. Pero aparte de desgastarlos, usar más los volantes de inercia implica saturarlos más a menudo, y la única forma de desaturarlos es usar propulsores.

O, ahora que lo pienso, usar un ‘magnetorquer’ (ni idea de la traducción ahora mismo), pero esos requieren potencia eléctrica y son muy débiles, aparte de que de ésos si que casi casi seguro que no lleva.

NoelNoel

A ver, a ver… hasta dónde yo sé (y hasta dónde he experimentado caseramente), los volantes de inercia (o giróscopos), cada uno orientado perpendicularmente a cada plano espacial (X, Y y Z) sólo requieren de asincronías en la rotación o el ángulo de uno o todos ellos respecto de los demás para crear el movimiento contrario en el objeto (en este caso, la sonda). Y luego, con ponerlos en rotación síncrona a los 3 de nuevo, se anula el movimiento. Y para eso, basta con pequeños motores eléctricos acoplados a ellos ¿A qué te refieres con que se “saturan” y a que hace falta combustible para “desaturarlos”? ¿No basta con contrarrotaciones calculadas de los propios volantes? Lo siento, pero no lo entiendo…

jose-londonjose-london

Que es exactamente un volante de inercia y en que se diferencia de unas toberas?

fisivi

Un volante de inercia es una rueda que gira líbremente, con el menor rozamiento posible. Cuando un motor (eléctrico) le hace cambiar su velocidad el motor, y la nave con él, recibe un impulso en sentido contrario. Se usa para girar la nave, no para impulsarla como hacen las toberas.

SpX RlSSpX RlS

Yo también estoy teniendo problemas para entender la imagen del “anillo E”. Diría que el fondo negro es Encélado y la curvatura anaranjada es Saturno, pero sigo sin entender la foto.

JxJx

El anillo E del planeta Saturno esta contenido por las órbitas de las lunas de Titan y Mimas, dentro del difuso anillo E se encuentran las lunas Rhea, Dione, Thetis, y Encelado, siendo esta ultima luna la principal fuente de material que esta formando el anillo E.
El anillo E es el mas ancho de los anillos (300 mil km), y el segundo mas alejado (el mas alejado es el anillo de Phoebe).
El anillo G es delgado (pero no esta entre los mas delgados anillos), pero es el que el sigue al anillo E hacia el interior del planeta Saturno, y esta contenido por las lunas Mimas y las lunas Jano y Epimeteo.

Resumiendo: aunque la sonda Cassini ha hecho sobre-vuelos cercanos ala luna Encelado, la imagen corresponde a su paso entre los anillos G y A (el anillo A esta mas al interior) en su viaje a través del plano de los anillos. Es una perspectiva donde se aprecia el contraste entre la región donde “no hay anillo E” o sea la región de influencia de Mimas (se aprecia el espacio profundo mas “negro”), y la curva marca el inicio del anillo E.
Dentro del anillo E hay un contraste, una región interior mas densa donde órbita la luna Encelado (que es la fuente principal de material de acreeción del anillo E), y una región del anillo E que se extiende hacia afuera (la parte como mas azul hacia arriba de la imagen), esa linea amarilla marca el umbral de contraste entre las dos regiones del anillo E.
-¡no se si me explique bien?-

JxJx

Adelantándome un poco a lo que Daniel Marin nos diga próximamente, la inmersión de la sonda Cassini a través del espacio entre los anillos y la atmósfera del planeta Saturno el 26 de abril ya arrojo el primer resultado:
parece ser una región prácticamente libre de polvo, recordemos que en su primera inmersión de las 22 programas se opto por colocar la antena de 4 metros como escudo protector, mañana 2 de mayo esta programada la segunda inmersión.
https://www.nasa.gov/feature/cassini...e-to-saturn

Phoenix22Phoenix22

Por qué es tan importante no contaminar con microorganismos las lunas de saturno?

JxJx

la idea es determinar si hay una evolución de la vida independiente a la de la tierra,
establecer eso constituiría en un hecho de unas connotación sin precedentes, un suceso científico de una importancia enorme, indicaría por ejemplo que la vida se podría desarrollar en cualquier parte del universo con mas facilidad de lo que creemos, podría mostrarnos como una evolución independiente de la vida se adapta a entornos distintos al de la tierra, de llegar a haber vida podríamos analizar el adn de esos micro-organismos y como es, que tan distinto es
si se contamina un mundo cualquiera con los microorganismos de la tierra haría difícil determinar si esos microorganismos ya estaban ahí o no, o si eran distintos o no a los de la tierra
si de alguna forma supiéramos que ene una luna definitivamente no hay vida, pues no importaría contaminar ese mundo, seguramente la vida se adaptaría sin problemas a nivel microscópico, pero como no hay muchos mundos a los que podamos acceder (lunas Europa y Encelado, son de las pocas y mas representativas) hay que protegerlas

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