Cassini-Huygens

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Cassini-Huygens
Cassini Saturn Orbit Insertion.jpg
Concepção artística da sonda
Operação NASA / ESA / ASI
Destino Saturno
Tipo de missão Sobrevoo, órbita e exploração superficial
Sobrevoo de Vénus, Lua, Terra, Masursky, Júpiter, Satélites de Saturno
Lançamento 15 de Outubro de 1997
Local do Lançamento Cabo Canaveral, Flórida
Veículo de Lançamento Titan IV-B / Centaur
Data de inserção orbital 1 de Julho de 2004
Duração da missão 17 anos, 2 meses e 6 dias
Fim da missão 2017 previsto
Designação COSPAR 1997-061ª
Site ESA; NASA; ASI
Massa 2523 kg
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Cassini-Huygens é uma sonda espacial não-tripulada enviada em missão ao planeta Saturno e seu sistema planetário. Um projeto conjunto da NASA, ESA (Agência Espacial Europeia) e ASI (Agência Espacial Italiana), ela consiste de dois elementos principais, o orbitador Cassini e a sonda Huygens. Lançada ao espaço em 15 de outubro de 1997, ela entrou em órbita de Saturno em 1 de julho de 2004 e continua em operação, estudando o planeta, seus satélites naturais, a heliosfera e testando a Teoria da Relatividade.

Um projeto que levou duas décadas de planejamento e desenvolvimento até seu lançamento, após uma viagem interplanetária de quase sete anos, na qual sobrevoou Vênus e Júpiter, a nave entrou em órbita de Saturno na metade de 2004; em dezembro daquele ano a sonda Huygens separou-se do orbitador Cassini e em 14 de janeiro de 2005 entrou na atmosfera e pousou na superfície do maior satélite de Saturno, Titan, transmitindo imagens e dados para a Terra, na primeira vez em que um objeto construído pelo Homem pousou num corpo celeste do Sistema Solar exterior.

A Cassini-Huygens integra o Programa Flagship para os planetas exteriores, o maior e mais caro programa espacial não-tripulado da NASA. As outras missões deste programa incluem as Viking, as Voyager e a Galileu.[1] A espaçonave de duas partes foi batizada em homenagem aos astrônomos Giovanni Cassini e Christiaan Huygens.

Visão geral[editar | editar código-fonte]

Dezesseis países europeus e os Estados Unidos formaram a equipe responsável por desenhar, construir, lançar e colecionar dados do orbitador Cassini e da sonda Huygens. A missão é dirigida pelo Jet Propulsion Laboratory da NASA, nos EUA, onde o orbitador foi montado. A Huygens foi desenvolvida pelo Centro Europeu de Tecnologia e Pesquisa Espacial, localizado na Holanda. O contratante principal do Centro, a francesa Aérospatiale, hoje Thales Alenia Space, montou a sonda com equipamentos e instrumentos fornecidos por diversos países europeus (as baterias e dois instrumentos científicos foram fornecidos pelos Estados Unidos). A Agência Espacial Italiana (ASI) forneceu ao orbitador Cassini a antena de alta frequência com a incorporação de uma antena de baixa frequência, um radar compacto e leve que também usa a antena de alta frequência e funciona como altímetro e radiômetro, e outros componentes eletrônicos foram fornecidos pelo Centre National d'Études Spatiales, a agência espacial francesa.[2] [3] [4]

Em 16 de abril de 2008, ano em que as operações da sonda deveriam chegar ao fim, a NASA anunciou uma extensão de dois anos nos fundos do programa para as operações em Terra e continuação das operações no espaço, que a esta altura foi renomeada como Missão Cassini Equinox.[5] Ela foi novamente estendida em 2010 por mais sete anos, e novamente renomeada, agora como Missão Cassini Solstice.[6]

Batismo[editar | editar código-fonte]

A sonda consiste de dois elementos, o orbitador Cassini da NASA e da ASI batizado em homenagem ao astrônomo e matemático franco-italiano Giovanni Domenico Cassini (também conhecido como Jean-Dominique Cassini depois que assumiu cidadania francesa), o descobridor de várias pequenas luas de Saturno e dos anéis do planeta[7] ; e o astrônomo e físico holandês Christiaan Huygens, o descobridor do maior satélite de Saturno, Titan – e também inventor do relógio de pêndulo – em 1655.[8]

História[editar | editar código-fonte]

As origens de Cassini-Huygens datam de 1982, quando a European Science Foundation e a Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos formaram um grupo de trabalho para futuras cooperações em missões espaciais. Dois cientistas europeus sugeriram o desenvolvimento de uma sonda dupla orbitador de Saturno-pousador em Titan como uma possível missão conjunta. Em 1983, o Comitê de Exploração do Sistema Solar da NASA recomendou a mesma missão como projeto central da agência. Entre 1984 e 1965, a NASA e a ESA fizeram estudos conjuntos para uma potencial missão. A ESA continuou seus próprios estudos em 1986 enquanto a astronauta Sally Ride, a primeira mulher norte-americana a ir ao espaço, em seu influente relatório NASA Leadership and America's Future in Space: A Report to the Administrator, de 1987, também examinava e aprovava a missão Cassini.[9]

Enquanto o relatório de Ride descrevia uma missão orbitador-pousador em Saturno como unicamente americana, em 1988 um dos administradores da NASA, Len Fisk, voltava com a ideia de uma missão conjunta, NASA–ESA. Ele escreveu a seu colega da ESA, Roger Bonnet, sugerindo que a agência europeia escolhesse a Cassini entre as três missões então em estudo, prometendo que a NASA se comprometeria em levar adiante esta missão assim que a ESA o fizesse.

Na época, a NASA estava se tornando mais sensível à tensão que havia se desenvolvido entre os programas espaciais americano e europeu como resultado da percepção europeia de que os americanos não os haviam tratado como iguais durante colaborações anteriores. Diretores, funcionários e lobistas da agência envolvidos no planejamento e na promoção de Cassini-Huygens tentaram corrigir estas arestas, mostrando seu desejo de compartilhar todas as informações científicas e benefícios tecnológicos advindos da missão. Em parte, este recém-descoberto espírito de cooperação com a Europa surgia de um senso de competição com a então União Soviética, que estava passando a cooperar mais proximamente com os europeus depois que a ESA se afastou da NASA.

A partir daí, a colaboração entre as duas agências não apenas se intensificou como ajudou o programa a sobreviver a um corte de orçamento feito pelo Congresso dos Estados Unidos. A missão Cassini-Huygens ficou sob fogo dos congressistas em 1992 e 1994, mas a NASA conseguiu persuadir os congressistas de que seria imprudente suspender o projeto após a ESA já ter feito grandes investimentos financeiros nele, porque a frustração com promessas quebradas em programas espaciais conjuntos poderia se espalhar para outras áreas das relações exteriores. O programa continuou normalmente após 1994, apesar de grupos da sociedade civil preocupados com potenciais ameaças ao meio-ambiente – seu combustível inclui plutônio – terem tentado atrasá-lo ou cancelá-lo com protestos e medidas judiciais até, e mesmo depois de, seu lançamento em 1997.[10] [11]

Objetivos[editar | editar código-fonte]

Os principais objetivos da Cassini são:

  1. determinar a estrutura tridimensional e comportamento dinâmico dos anéis;
  2. determinar a composição das superfícies e a história geológica dos satélites;
  3. determinar a natureza e origem do material escuro do hemisfério dianteiro de Jápeto.
  4. medir a estrutura tridimensional e comportamento dinâmico da magnetosfera.
  5. estudar o comportamento dinâmico das nuvens de Saturno;
  6. estudar a vulnerabilidade temporal das nuvens e a meteorologia de Titã;
  7. caracterizar a superfície de Titã a uma escala regional.
Lançamento ocorreu às 8:43 UTC a 15 de Outubro de 1997 da rampa de lançamento 40 da estação da Força Aérea do Cabo Canaveral, na Flórida.

A sonda Cassini-Huygens foi lançada do Centro Espacial Kennedy em 15 de outubro de 1997,[12] usando o foguete Titan IV-B/Centaur da Força Aérea dos Estados Unidos. O lançamento do veículo foi feito por um foguete de dois estágios, dois motores-foguetão cintados, o estágio Centaur acima, e área para transporte de carga. O sistema de voo completo do sistema Cassini foi composto por um veículo de lançamento e pela sonda.

O custo total da missão Cassini-Huygens é de cerca de US$3,27 bilhões de dólares, incluindo US$1,4 bilhão para o desenvolvimento, US$422 milhões para o veículo lançador e US$54 milhões para o rastreamento no espaço. Os Estados Unidos contribuíram com grande parte do custo, sendo o restante repartido entre a ESA, que contribuiu com quinhentos milhões de euros, e a agência italiana, que contribuiu com cerca de 150 milhões.[13]

A missão principal da espaçonave foi cumprida em 30 de julho de 2008, sendo depois prolongada até junho de 2010 (Missão Cassini Equinox),[14] onde estudou em detalhes o sistema de Saturno durante o Equinócio, que aconteceu em outubro de 2009.[15] Em 3 de fevereiro de 2010, a missão conseguiu nova prorrogação, desta vez de 6½ anos até 2017, a época do solstício de verão no hemisfério norte do planeta (Missão Cassini Solstice). Este prolongamento permite outras 155 órbitas em torno do planeta, 54 sobrevoos de Titan e 11 de Enceladus.[6] Em 2017, um encontro com Titan irá mudar sua órbita de tal maneira que, em sua maior aproximação de Saturno, ela estará apenas a 3 mil km acima da superfície nebulosa do planeta gigante, abaixo do limite interno do Anel D, o mais interno dos anéis que circundam Saturno. Esta sequência de órbitas próximas terminará quando um novo encontro com Titan a enviará para dentro da atmosfera do planeta.

A espaçonave[editar | editar código-fonte]

A Cassini-Huygens foi originalmente planejada para ser a segunda nave de três eixos estabilizados impulsionada por um GTR da família Mariner Mark II da NASA, uma série de sondas não-tripuladas para exploração do Sistema Solar exterior, em órbitas além de Marte, desenvolvida dos anos 90 a 2010 pelo Jet Propulsion Laboratory. Foi desenvolvida simultaneamente com a Comet Rendezvous Asteroid Flyby (CRAF) mas vários cortes de orçamento federais forçaram a NASA a encerrar o projeto da CRAF para se dedicar apenas ao desenvolvimento da Cassini. Como resultado, a Cassini tornou-se uma nave mais especializada a seu próprio objetivo, cancelando a implementação das séries Mariner Mark II.

Modelo animado em 3D da espaçonave.

A espaçonave, que inclui o orbitador Cassini e o pousador Huygens, é a maior e mais complexa sonda interplanetária construída até hoje. O orbitador tem uma massa de 2.150 kg e a sonda 350 kg. Com o adaptador ao foguete lançador e 3.132 kg de propelentes no lançamento, ela atingiu uma massa total de 5.600 kg na época. Apenas as duas sondas soviéticas Phobos enviadas a Marte eram mais pesadas que a Cassini até então. Ela tem 6,70 m de altura e mais de 4 m de largura.[13] Sua complexidade de construção foi necessária tanto por sua trajetória de voo até Saturno quanto pelo ambicioso programa de observações científicas a ser realizado assim que atingisse seu objetivo. A nave tem cerca de 1630 componentes eletrônicos interconectados, 22 mil ligações de fios e mais de 14 km de cabeamento. Ela é alimentada por 32,7 kg de Plutônio-238,[16] com o calor excedido do material radioativo transformado em energia elétrica. O Huygens foi transportado pela Cassini até o planeta mas usou baterias químicas para se locomover quando independente da nave.

No momento em órbita de Saturno, ela está entre 8,2 e 10,2 UA da Terra.[17] Por causa desta distância, leva entre 64 e 84 minutos para que os sinais de rádio enviados da Terra cheguem até ela e vice-versa. Assim, os controladores de voo não podem dar instruções em "tempo real" à Cassini, seja nas operações de dia-a-dia ou em caso de situações inesperadas. Mesmo que eles respondam imediatamente após notarem algum problema, ao menos três horas terão se passado entre a ocorrência do problema e o recebimento das instruções de correção dos engenheiros na Terra.

Instrumentação[editar | editar código-fonte]

A instrumentação da Cassini consiste de um mapeador de RADAR, um sistema de imagem CCD, um espectrómetro de mapeamento visível/infravermelho, um espectrômetro de infravermelhos composto, um analisador de poeira cósmica, uma experiência de ondas de rádio e plasma, um espectrômetro de plasma, um espectrômetro de imagens ultravioleta, um instrumento de imagens de magnetosferas, um magnetômetro, um espectrômetro de massa de iões/neutral. Telemetria para a antena de comunicações assim como outros transmissores especiais (um transmissor S-band e um sistema de frequência dual Ka-band) que são usados para fazer observações das atmosferas de Titã e Saturno, e para medir os campos de gravidade do planeta e dos seus satélites.[13]

Fonte de alimentação de plutônio[editar | editar código-fonte]

Uma pelota de plutônio brilhante e quente que atua como principal fonte de energia dos GTR da espaçonave.

Devido à distância entre Saturno e o Sol, painéis solares não seriam efetivos como fonte de energia para esta sonda espacial.[18] Para gerarem energia suficiente, eles teriam que ser muito grandes e muito pesados. Ao invés disso, a Cassini é alimentada por três geradores termoelétricos de radioisótopos (GTR) que usam o calor produzido por cerca de 33 kg de plutônio-238 (em forma de dióxido de plutônio) para gerar eletricidade direto via termoelétricos.[18] Os GTR da Cassini tem o mesmo design daqueles usados nas sondas New Horizons, Galileu e Ulysses e foram desenvolvidos para terem um vida útil longa. Ao fim da missão em 2017, eles ainda terão capacidade de produzir 600–700 watts de potência.[18] (Um dos geradores criados para a Missão Cassini-Huygens foi usado para alimentar a espaçonave New Horizons, lançada em direção a Plutão e ao Cinturão de Kuiper, que foi construída e lançada muito depois).

Para conseguir um momento linear interplanetário estando em voo, a trajetória da missão incluiu várias manobras de estilingues gravitacionais: dois sobrevoos por Vênus, mais um pela Terra e finalmente um por Júpiter. A nova passagem pela Terra, dois anos depois de lançada, foi a única que ofereceu algum perigo para os seres humanos. A manobra foi bem sucedida, com a nave passando a 1.171 km de altitude em 18 de agosto de 1999.[19] Caso houvesse um mau funcionamento fazendo a nave cair na atmosfera e colidindo com a superfície, o estudo do impacto ao meio ambiente feito pela NASA indicou que, no pior dos casos – em caso de entrada em ângulo de queima total na atmosfera – uma quantidade considerável do plutônio-238 contido nos geradores seria dispersada no ar, de maneira a que mais de cinco bilhões de pessoas poderiam ter sido expostas a ele, causando cerca de cinco mil mortes adicionais por câncer entre a população;[20] mas as chances disso acontecer seriam de 1 em 1 milhão.[21]

A sonda Huygens[editar | editar código-fonte]

Vista da superfície de Titan a partir da sonda Huygens.
Vista da superfície de Titan a partir da sonda Huygens.
Mesma imagem depois de processada.
Mesma imagem depois de processada.

A sonda-pousador Huygens foi criada e desenvolvida pela Agência Espacial Europeia (ESA), e batizada com o nome do astrônomo descobridor de Titan, Christiaan Huygens. Desacoplada da Cassini e lançada sobre Titan no dia de Natal de 2004,[22] depois de uma viagem de 22 dias no espaço ela entrou na atmosfera do satélite fazendo um exame minucioso das nuvens e pousando na superfície cerca de 11:30 UTC de 14 de janeiro de 2005,[23] no oeste da região escura conhecida como Shangri-La, próximo à área brilhante de Xanadu.[24]

A sonda foi criada para descer de paraquedas na atmosfera do satélite e abrir um completo laboratório robótico na superfície. Seu sistema consistia na sonda em si e num equipamento de suporte que permaneceu acoplado ao orbitador Cassini. Este equipamento incluia eletrônica para rastrear a sonda, receber os dados enviados durante a descida e processar a passar estes dados para o computador do orbitador que os enviou à Terra. Com 318 kg de peso[23] e 1,3 m de diâmetro, sua bateria era suficiente para 153 minutos de transmissão, dos quais 2h 27min gastas na descida.[25] Foi o suficiente para enviar dados atmosféricos e a primeira imagem da superfície de um satélite do Sistema Solar exterior. É até hoje o pouso mais distante da Terra já feito por um objeto construído pelo Homem.[26]

Itinerário[editar | editar código-fonte]

Satélites sobrevoados pela Cassini-Huygens na viagem interplanetária Terra–Saturno
Moon seen by Cassini - PIA02321.tif
Two Halves of Titan.png
PIA08148 (Rhea-Splat).jpg
Iapetus as seen by the Cassini probe - 20071008.jpg
Dionean Linea PIA08256.jpg
Tethys cassini.jpg
Fountains of Enceladus PIA07758.jpg
Lua Titan Rhea Iapetus Dione Tethys Enceladus
Mimas before limb sharp (colored).jpg
Hyperion in natural colours.jpg
Phoebe cassini.jpg
PIA12714 Janus crop.jpg
PIA09813 Epimetheus S. polar region.jpg
Prometheus 12-26-09a.jpg
Flying By Pandora.jpg
Mimas Hyperion Phoebe Janus Epimetheus Prometheus Pandora
Leading hemisphere of Helene - 20110618.jpg
Atlas (NASA).jpg
Telesto cassini closeup.jpg
Methone PIA14633.jpg
Helene Atlas Telesto Methone

Eventos importantes[editar | editar código-fonte]

Lançamento e viagem[editar | editar código-fonte]

15 de Outubro de 1997 — Cassini-Huygens lançada de Cabo Canaveral às 08:43 UTC.[27]

26 de Abril de 1998 — Primeira passagem pelo planeta Vénus para empurrão gravitacional, sobrevoando a superfície do planeta a 283 km de altitude e ganhando um empuxo em velocidade de 7 km/s.[28]

24 de Junho de 1999 — Segunda passagem pelo planeta Vénus para empurrão gravitacional.[29]

18 de Agosto de 1999 03:28 UTC — Passagem pelo planeta Terra para empurrão gravitacional. Uma hora e vinte minutos antes, a Cassini fez a maior aproximação à Lua a uma distância de 377 000 km, e tirou uma série de imagens de calibração. A nave sobrevoou a Terra a 1171 km de altitude e ganhou um empuxo em velocidade de 5,5 km/s.[30]

Trajetória da Cassini-Huygens pelo Sistema Solar. Partindo da Terra a 15 de outubro de 1997, a sonda espacial chegou a Saturno em 1 de Julho de 2004.

23 de Janeiro de 2000 — Passagem pelo asteroide 2685 Masursky às 10:00 UTC. A Cassini fez imagens 5 a 7 horas antes a 1,6 milhões de km de distância e estimou um diâmetro de 15 a 20 km para o asteróide.[31]

30 de Dezembro de 2000 — Passagem pelo planeta Júpiter para empurrão gravitacional. A Cassini esteve no ponto mais próximo deste planeta neste dia, e fez muitas medições científicas. Também produziu o retrato colorido global mais detalhado de Júpiter; as menores caraterísticas têm aproximadamente 60 km de diâmetro.[32]

30 de Maio de 2001 — Na viagem entre Júpiter e Saturno, notou-se o aparecimento de um "embaçamento" nas fotografias tiradas pela câmera de ângulo cerrado da Cassini. De início, foi visto numa fotografia da estrela Maia do aglomerado das Plêiades, tirada depois de um período de aquecimento de rotina.

23 de Julho de 2002 — No final de Janeiro, um teste foi feito para remover o "embaçamento" das lentes da câmara de ângulo cerrado, aquecendo-a. O objetivo foi alcançado aquecendo-se a câmera até 4 graus Celsius durante oito dias. Mais tarde, o aquecimento foi estendido para 60 dias, e a imagem da estrela Spica mostrou um melhoramento de mais de 90% quando comparado com o período anterior ao aquecimento. A 9 de Julho, a imagem mostrou que o procedimento de remoção de embaçamento foi completado com sucesso.[33]

10 de Outubro de 2003 — A equipe de cientistas da Cassini anunciou os resultados de um teste da teoria da relatividade de Einstein, usando sinais de rádio da sonda Cassini. Os cientistas observaram uma mudança de frequência nas ondas de rádio de e para a sonda, assim que esses sinais viajaram mais perto do Sol. Testes anteriores estavam de acordo com as previsões teóricas com uma precisão de uma parte em mil. A experiência da Cassini melhorou a precisão até cerca de 20 partes em um milhão, com os dados ainda a suportar a teoria de Einstein.

Chegada a Saturno[editar | editar código-fonte]

27 de Fevereiro de 2004 — Uma nova fotografia de alta resolução tirada pela Cassini no dia 9 de Fevereiro foi divulgada. A imagem surpreendeu os cientistas da missão devido ao fato de não ser visível nenhum "fantasma" nos anéis de Saturno. Estas estruturas escuras na secção "B" do anel foram descobertas nas imagens tiradas pela sonda Voyager em 1981.[34] Outra imagem, em luz infravermelha, tirada a 16 de Fevereiro mostra diferenças na altura das nuvens.[35] A mesma perturbação era visível nas imagens tiradas pelo Telescópio Espacial Hubble nos anos 90 do século XX.

12 de Março de 2004 — Fotografias tiradas a 23 de Fevereiro não mostram uma característica descoberta pela Voyager: espessamentos no exterior do anel "F". Ao tempo, o que não pôde ser deduzido foi o tempo de vida exato destes espessamentos, e espera-se que a Cassini produza dados decisivos sobre esta questão. O primeiro conjunto de imagens mostra um conjunto de espessamentos ao longo do anel "F".[36]

26 de Março de 2004 — A equipe de cientistas da Cassini publicou a primeira sequência de imagens de Saturno mostrando nuvens a moverem-se em alta velocidade ao redor do planeta. Usando um filtro para ver melhor o vapor de água no topo da cobertura de nuvens densas, movimentos nas regiões equatorial e sul são claramente visíveis. As imagens foram obtidas entre os dias 15 e 19 de Fevereiro.[37]

15 de Abril de 2004 — A NASA anunciou que os dois satélites naturais descobertos pela Voyager 1 foram avistados, de novo, pela Cassini em imagens tiradas no dia 10 de Março: Prometheus e Pandora. Estes não são satélites comuns, pois o seu efeito gravitacional no anel 'F' levou a que os cientistas os chamassem de "satélites pastores". A sua descoberta emocionou os pesquisadores interessados na dinâmica do sistema de anéis, porque as suas órbitas são próximas o suficiente para que elas interajam uma com a outra de uma forma "caótica". Uma das missões da missão será monitorar de perto os movimentos destes corpos.

Entrada no sistema saturniano[editar | editar código-fonte]

Phoebe fotografado pela Cassini em 11 de Junho de 2004.

18 de Maio de 2004 — A Cassini entrou no sistema saturniano. O efeito gravitacional de Saturno começou a sobrepor-se à influência do Sol.

20 de Maio de 2004 — Foi divulgada a primeira imagem de Titan. Foi feita a 5 de Maio a uma distância de 29,3 milhões de quilômetros.[38]

11 de Junho de 2004 — A Cassini sobrevoa o satélite natural Phoebe às 19:33 UT a 2068 quilômetros de distância. Todos os onze instrumentos a bordo operaram como esperado e todos os dados foram adquiridos. Os cientistas planejam usar os dados para criar mapas globais do satélite coberto de crateras e para determinar sua composição, massa e densidade. Vários dias serão necessários para que os cientistas possam rever os dados e chegar a conclusões mais concretas.

Inserção orbital em Saturno e pouso em Titan[editar | editar código-fonte]

1 de Julho de 2004 — A Inserção orbital em Saturno foi efetuada com sucesso, entre os anéis F e G do planeta. Aproximando-se a 19.980 km do topo das nuvens na superfície, fotografias dos anéis foram tiradas e enviadas para os cientistas da missão na Terra.[39] Os cientistas surpreenderam-se com a claridade e o detalhes das imagens e vão pesquisá-las durante um bom tempo.

Mapa de Titan com o local de pouso da sonda Huygens assinalado em vermelho.

2 de Julho de 2004 — A primeira passagem por Titan foi executada e as primeiras imagens foram enviadas para a Terra. Devido ao plano orbital inicial, a Cassini passou pelo polo sul da lua a uma distância maior que em sobrevoos posteriores. Contudo, durante uma conferência de imprensa a 3 de Junho, os cientistas da missão mostraram imagens que já os forçavam a rever teorias. Agora parece que as características de albedo mais escuro e claro na superfície representam, de fato, materiais diferentes. Ao contrário do esperado, as regiões geladas eram mais escuras que as áreas onde outra matéria (possivelmente orgânica) está misturada com gelo.

16 de agosto de 2004 — Os cientistas anunciam a descoberta de duas novas luas em órbita de Saturno e o sucesso de um dos objetivos do programa: localizar pequenas e desconhecidas luas em volta do planeta. As luas seriam mais tarde batizadas como Methone e Palene.[40]

25 de dezembro de 2004 — A sonda de pouso Huygens separa-se da Cassini às 02:00 UTC e inicia sua viagem de 22 dias até a atmosfera de Titan.[22]

14 de Janeiro de 2005 — A Huygens entra na atmosfera de Titan às 09:06 UTC e pousa na sua superfície às 11:35 UTC.[23]

Descobertas[editar | editar código-fonte]

Sobrevoo de Júpiter[editar | editar código-fonte]

A Cassini fez a maior aproximação ao planeta Júpiter a 30 de dezembro de 2000, e efetuou muitas medições científicas. Cerca de 26 mil imagens foram tiradas durante a passagem, que durou longos meses. O melhor retrato global colorido de Júpiter já feito foi produzido, em que as menores caraterísticas têm aproximadamente 60 km de comprimento.[41]

Em 6 de março de 2003, uma grande descoberta foi anunciada. Ela consiste na natureza da circulação atmosférica de Júpiter. Os "cinturões" escuros alternam com "zonas" mais claras na atmosfera. Os cientistas há muito tempo consideram que as zonas, com as suas nuvens ténues, sejam áreas em que o ar jorra para cima, levando em conta que muitas nuvens na Terra formam-se onde o ar está subindo. Análises feitas nas fotografias da Cassini, contudo, mostram que células de tempestade individuais nas nuvens brilhantes, demasiado pequenas para serem observadas a partir da Terra, saltam à vista nos cinturões escuros. Segundo Anthony Del Genio, do Instituto Goddard para Estudos Espaciais da NASA, "temos uma imagem nítida que sugere que os cinturões sejam áreas de movimento atmosférico em Júpiter, o que implica que a movimentação nas zonas deve ser depressiva."[42]

O mesmo comunicado também discutia a natureza dos anéis de Júpiter. As interferências de luminosidade nos anéis revelaram que existiam partículas de forma irregular (em oposição à forma esférica) e cuja existência se devia aos impactos entre micrometeoritos e as luas de Júpiter, provavelmente Métis e Adrasteia.[42]

Teste da Teoria da Relatividade de Einstein[editar | editar código-fonte]

A 10 de Outubro de 2003, a equipe científica da Cassini anunciou os resultados de um teste à Teoria da Relatividade de Albert Einstein, utilizando sinais de rádio da sonda. Os pesquisadores observaram o desvio da frequência nas ondas de rádio para a nave, enquanto os sinais passavam tangentes ao Sol. Segundo a teoria da relatividade, um objeto de grande massa como o Sol afeta o espaço-tempo, curvando-o, e um feixe de ondas de rádio (ou luz) que passe por perto verá o seu comprimento aumentado, devido à curvatura. Esta distância extra irá, consequentemente, atrasar a chegada do sinal; a quantidade do atraso proporciona um teste sensível às previsões da teoria de Einstein. Embora variações da teoria geral estejam previstas nos modelos cosmológicos, não foi encontrada nenhuma nesta experiência. Testes anteriores revelaram um consenso com a previsão teórica com a precisão de um em mil. A experiência da Cassini melhorou-a em cerca de 20 em um milhão, mantendo a consistência com a teoria de Einstein.[43]

Novas luas de Saturno[editar | editar código-fonte]

Imagens da Cassini descobriram sete novas luas de Saturno, as três primeiras em junho de 2004. Muito pequenas, foram batizadas inicialmente com nomes-códigos de S/2004 S 1, S/2004 S 2 e S/2004 S 5 antes de receberem os nomes definitivos de Methone, Palene e Polideuces no início de 2005. Em 1 de maio de 2005, um novo satélite natural foi descoberto na Falha de Keeler (um intervalo existente no Anel A de Saturno), temporariamente designado com S/2005 S 1, até ser batizado como Dafne. A outra única lua existente dentro do sistema de anéis de Saturno é Pan.[44]

A descoberta de Dafne entre os anéis de Saturno.

Uma quinta lua foi descoberta em 30 de maio de 2007 e batizada como Anthe. Ela tem 2 km de diâmetro e orbita Saturno a uma distância de 197 700 km, com uma inclinação de 0,1° e uma de-excentricidade de 0,001. Está localizada entre as órbitas de Methone e Palene e sendo influenciada por uma ressonância orbital 10:11 com Mimas.[45] Em 3 de fevereiro de 2009, novo comunicado da NASA apontava para a descoberta de um sexta lua, batizada como Aegaeon. Orbitando Saturno a uma distância média de 167 500 km, ela tem pouco mais de 500 m de diâmetro e se encontra dentro do anel G do sistema de anéis de Saturno. Ela é tão pequena que seu tamanho não pode ser medido diretamente mas apenas estimado comparativamente com outra pequena lua, Palene.[46]

Em 26 de julho de 2009, nova descoberta, anunciada apenas em novembro. Uma sétima pequena lua foi observada dentro da parte externa do anel B. Ainda provisoriamente catalogada apenas como S/2009 S 1, ela tem aproximadamente 300 m de diâmetro.[47]

Os "fantasmas" perdidos[editar | editar código-fonte]

A Cassini proporcionou uma nova imagem de Saturno em alta definição a 9 de Fevereiro de 2004, que foi divulgada algumas semanas depois. Os cientistas da missão ficaram surpreendidos com a ausência dos "fantasmas" nos anéis de Saturno. Estas estruturas escuras, na secção B do anel, teriam sido descobertas em imagens tiradas pela sonda Voyager em 1981.[48]

Sobrevoo de Febe[editar | editar código-fonte]

Em 11 de junho de 2004 a Cassini teve um encontro com o satélite natural Febe. Esta foi a primeira oportunidade para estudar de perto esta lua desde a passagem da Voyager 2. Também foi a única oportunidade da Cassini cruzar com Phoebe devido às órbitas concorrentes de Saturno. As primeiras imagens de perto foram recebidas a 12 de Junho, e os cientistas envolvidos imediatamente se aperceberam das diferenças entre a superfície de Febe e os outros asteróides visitados pela nave. Partes das superfícies craterizadas mostram-se muito brilhantes nestas imagens e acredita-se atualmente que exista uma grande quantidade de gelo no estrato imediatamente inferior à superfície.[49]

A rotação de Saturno[editar | editar código-fonte]

Em 28 de junho de 2004 os cientistas descreveram a medição do período rotacional de Saturno. Uma vez que não existem pontos de referência na superfície que possam ser utilizados para obter este período, foi utilizada a repetição de emissões de rádio. Estes novos dados estão em concordância com os valores obtidos a partir da Terra, e são encarados como um quebra-cabeças para os cientistas. Curiosamente, o período de rotação das ondas de rádio alterou-se desde a sua primeira medição em 1980 pela Voyager 1, aumentando em seis minutos. Embora não seja indicador da rotação global do planeta, é interpretada como consequência do movimento da fonte de emissão de ondas de rádio para uma latitude diferente, na qual a rotação é diferente.[50]

Lagos líquidos em Titan[editar | editar código-fonte]

Em escala, o lago de Titan (esq.) comparado com o Lago Superior, da Terra.

Em 21 de julho de 2006, os radares da Cassini obtiveram imagens que pareciam mostrar lagos de hidrocarboneto líquido – como metano e etano - nas latitudes norte do satélite Titan. Esta foi a primeira descoberta da existência de lagos em qualquer corpo celeste fora da Terra. Estes lagos mediriam entre 1 e 100 quilômetros de comprimento.[51] Em 13 de março de 2007, anunciou-se que havia fortes evidências da existência de mares de etano e metano no hemisfério norte do satélite. Um destes lagos teria o tamanho dos Grandes Lagos na América do Norte.[51] Em 30 de julho de 2008 foi anunciada a descoberta de um grande lago líquido próximo à região polar sul de Titan, com quinze mil km². O lago foi batizado como Ontario Lacus. Em 2012, novos estudos da NASA levantaram a hipótese de que este lago seja mais parecido com um grande deserto de sal ou um grande lamaçal de hidrocarbonetos do que exatamente um lago como conhecemos.[52]

Furacão em Saturno[editar | editar código-fonte]

Em novembro de 2006, cientistas descobriram uma tempestade no polo sul do planeta com um olho bem distinto. Isto é uma característica dos furações terrestres e nunca havia sido observado em outro planeta. A contrário dos furacões terrestres, sempre em movimento, este se manteve estático sobre o polo. A tempestade tinha 8.000 km de extensão chegando a 70 km de altura, com ventos soprando a 560 km/h.[53]

Situação atual[editar | editar código-fonte]

A arte mostra as órbitas finais a serem realizadas pela Cassini entre Saturno e seus anéis mais próximos, antes de ser lançada contra a atmosfera do planeta e destruída em 2017.

A missão Cassini-Huygens chegou a Saturno em julho de 2004 e deveria operar até 2008. Em 15 de abril deste ano, ela recebeu mais fundos do governo para uma prorrogação de dois anos de pesquisas e passou a ser chamada de Missão Cassini Equinox, pois continuaria operacional durante o equinócio em Saturno. Neste período de dois anos, iniciado em 1 de julho de 2010, a Cassini pôde realizar mais 60 órbitas de Saturno, 21 sobrevoos próximos de Titan, sete de Enceladus, seis de Mimas, sete de Tethys, e um sobre Dione, Rhea e Helene.[54]

Ao fim do segundo período de operações, a missão recebeu nova prorrogação, desta vez de cerca de sete anos, agora com o nome de Missão Cassini Solstice, até 2017, quando será a época do solstício de verão no hemisfério norte do planeta. Desde então ela vem realizando e realizará 155 órbitas em Saturno, 55 sobrevoos de Titan e 11 de Enceladus.[55] A missão deverá se encerrar definitivamente no primeiro semestre de 2017, quando a espaçonave, depois de uma órbita a apenas 3000 km da superfície de Saturno, deverá ser direcionada para um mergulho na atmosfera do planeta, sendo destruída.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

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  2. THE VISUAL AND INFRARED MAPPING SPECTROMETER FOR CASSINI IAPS, ex IFSI Roma. Visitado em March 29, 2013.
  3. Visible Infrared Mapping Spectrometer--visible channel (VIMS-V) Instrumentation in Astronomy VIII, 239 SPIE--The International Society for Optical Engineering (June 1, 1994).
  4. CASSINI-HUYGENS ASI - Agenzia Spaziale Italiana.
  5. New 2-year mission for Cassini Astronomy Magazine. Visitado em 15/12/2013.
  6. a b Cassini Saturn Probe Gets 7-Year Life Extension Space.com. Visitado em 15/12/2013.
  7. Giovanni Domenico Cassini. Visitado em 15/12/2013.
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  9. Ride, Sally. NASA Leadership and America's Future in Space NASA. Visitado em 15/12/2013.
  10. Saturn Mission's Use of Plutonium Fuel Provokes Warnings of Danger The New York Times. Visitado em 15/12/2013.
  11. 27 Arrested At Protest Of Cassini The Orlando Sentinel. Visitado em 15/12/2013.
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Ligações externas[editar | editar código-fonte]