Cassini-Huygens, 15 anos de exploração


A sonda Cassini- Huygens, da NASA/ESA/Agência Espacial Italiana,  foi lançada ao espaço em 15 de outubro de 1997, de Cabo Canaveral, Flórida. Vem explorando o sistema de Saturno desde 2004, tendo enviado imagens excelentes do planeta com seus anéis, satélites e ambiente magnético complexo.
A sonda Huygens pousou em Titã em 14 de janeiro de 2005.
A missão Cassini- Huygens tem se mostrado tão bem sucedida que foi prorrogada até setembro de 2017.


Um trabalho conjunto da NASA / Agência Espacial Europeia - ESA - / Agência Espacial Italiana, Agenzia Italiana Spaziale - ASI -, a missão Cassini-Huygens também envolve cientistas do Reino Unido, UK, tanto no projeto e desenvovimento do orbitador Cassini, quanto da sonda Huygens.



O lançamento ocorreu às 8h43 UTC (hora local) no complexo 40
 em Cape Canaveral Air Station através de um fogueteTitan IV-B/Centaur.


Trajetória da Cassini-Huygens no Sistema Solar. Partindo da Terra em
15 de outubro de 1997, a Cassini chegou a Saturno em 1° de Julho de 2004.


A Cassini-Huygens é o esforço mais ambicioso de exploração do espaço já montado. Constituí-se de uma nave espacial bastante sofisticada, enviada para Saturno com a finalidade precípua de estudá-lo em detalhes durante um período de quatro anos. 
Foi um projeto concebido para resolver mistérios de observações anteriores e, com este objetivo, buscando respostas a muitas perguntas dentre as quais,
  • Qual a fonte de energia no interior do planeta que produz muito mais calor do que absorve da luz solar?
  • Qual a origem dos anéis?
  • O que determina as cores sutis do anéis?
  • Há um maior número de luas àquelas já conhecidas?
  • Porque Enceladus, uma das luas, apresenta uma superfície anormalmente suave?
  • Qual a origem do material orgânico, escuro, que é visível na lua Iapetus?
  • Quais as reações químicas da atmosfera de Titã, a maior lua?
  • Qual a fonte do metano, tão abundante nesta atmosfera?
  • E sobre os aparentes oceanos em Titã?
Em 15 de outubro de 1997, a Cassini-Huygens, subiu para o espaço em um foguete Titan IV-B/Centaur. Por ser uma nave muito pesada (a Cassini-Huygens tinha um peso, no lançamento, de cerca de 5.600 kg), foi utilizada uma técnica chamada de 'auxílio da gravidade', ¹'fly-bys'. 

¹ Fly-bys, troca de energia da nave com a gravidade do Sol e planetas. Foram 2 voltas ao Sol, e um loop em Vênus em 26 de abril de 1998. Uma segunda passagem por Vênus em 24 de junho de 1999 e, também, uma pela Terra em 18 de agosto de 1999. Devido a estas tres gravidades, a nave teve bastante dinâmica para chegar ao Sistema Solar exterior. Em 30 de dezembro de 2000, a Cassini-Huygens teve o impulso final que precisava ao passar por Júpiter.



Imagem acima, Saturno, um zoom que mostra os aglomerados do anel B (vide canto inferior esquerdo). A imagem também mostra os cachos da 'Cassini division' na direção do anel A (vide canto superior direito). A direção da tomada - lado iluminado dos anéis, cerca de 31° abaixo do plano do anel. Escala aproximada de 2 km por pixel. 
[Credit, NASA/JPL/Space Science Institute].




A missão chegou à Saturno em julho de 2004. Em 25 de dezembro deste mesmo ano, a sonda Huygens foi liberada da Cassini e entrou na atmosfera sombria e misteriosa de Titã, descendo de paraquedas em sua superfície.
Titã é a maior lua de Saturno e a segunda maior do Sistema Solar. A primeira é Ganimedes de Júpiter. 
Descoberta por Christiaan Huygens em 1655, apresenta um período de rotação de cerca de 16 dias e é síncrono de Saturno, isto é, o mesmo lado está sempre voltado para o planeta.

Especificações sobre Titã:
      
                           T I T Ã
                      Especificações
Distância de Saturno
1.221.870 km
Distância do Sol
1.427.000.000 km (9,54 UA)
Diâmetro com atmosfera
5.550 km
Diâmetro, da superfície
5.150 km
Massa
1/45 da massa da Terra
Densidade média
1,881 vezes a água líquida
Temperatura da superfície
94K (-180°C)
Pressão atmosférica na superfície
1.500 mbar (1,5 vezes da Terra)
Composição atmosférica
Metano, nitrogênio, traços de amônia, argônio, etano
Período orbital
15,95 dias da Terra
                                                                                                                   [Credit, ESA].            


Cor natural da complexa atmosfera de Titã.



Detalhes da atmofera de Titã. [©NASA].     




Titã, sob tres filtros de câmera. 
[Credit, NASA/JPL/Space Science Institute].


A sonda Huygens, depois de se soltar da Cassini, desce em Titã. [Credit, ESA].


Titã, fortemente nublado.



² Vista panorâmica pela 'lente' da Huygens em diferentes altitudes.

² Imagens de Titã, obtidas pela câmera da Huygens, em diferentes altitudes, se traduzem em espécie de mapa, com direções cardeais intactas mas com distorções de áreas da superfície. As imagens foram tiradas durante a descida da sonda, em 14 de janeiro de 2005. [ESA/NASA/JPL/Universidade do Arizona].


Huygens em Titã. Concepção artística. [Credit, ESA].


Titã, um lugar envolto em mistérios. A espessa atmosfera, rica em compostos orgânicos, apresenta o nitrogênio como elemento dominante mas há também o metano e muitos outros (vide tabela acima). Sabemos que compostos orgânicos se formam quando a luz solar destrói o metano . Mas, se o metano na atmosfera de Titã está sendo continuamente destruído pelo Sol, como ele aparece na sua composição? Na Terra, animais e vegetais fornecem o gás que substitui o que foi destruído pela oxidação. O metano é um subproduto do metabolismo de muitos organismos. O que pensar desta 'sobra' de metano na atmosfera de Titã?
Titã é um lugar bastante inóspito para conter vida, ao menos, a vida como a conhecemos. A superfície do satélite apresenta uma temperatura de -180 °C. Entretanto, os cientistas continuam intrigados com o metano que faz parte da atmosfera de Titã.
Segundo Bryan Stiles, do Jet Propulsion Laboratory, JPL, de Pasadena, California, 'cerca de 62 km abaixo da crosta de gelo, há uma rica superfície orgânica interna em oceanos de água liquida misturada com amônia'. É um ambiente bastante atraente para os astrobiólogos. 
A Terra e Titã são os únicos astros dos nosso Sistema Solar que possuem atmosferas densas e ricas em nitrogênio. E, sabemos, o nitrogênio é um elemento essencial para a vida.
Diz o bioquímico Hiroshi Imanaka, da Universidade do Arizona, ‘a atmosfera de Titã tem um aspecto alaranjado porque uma neblina de moléculas orgânicas recobre o satélite. As partículas na neblina, cedo ou tarde, se acomodam na superfície, onde podem se tornar expostas às condições favoráveis para a vida’.
Mais estudos nos próximos anos trarão luz a todas essas questões.

Titã, vídeo. Assista,
[©NASA]. 


Titã, sonda Huygens. [Infographic by Chris Waldvogel].    



Numa próxima postagem, Enceladusuma das luas, 'com uma superfície anormalmente suave'. 



Clique nas imagens para vê-las em tamanho maior.

[Credit, ©NASA][Credit, ©ESA]
[Credit, NASA/JPL/Space Science Institute]
[Credit, NASA/ESA/ASI]
[Source, ESA]
[Source, BIS/UK SpaceAgency] 

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