Resumen: Nunca en las últimas dos décadas han estado los astrónomos tan cerca de Saturno. Cuando la sonda Cassini sea atrapada en órbita por Saturno, su instrumental nos ayudará a descubrir la tasa de rotación del planeta y sus propiedades magnéticas.





Basado en un artículo de Imperial Collage

Siete años de espera llegan a su fin. El 1 de julio la nave Cassini se situará más cerca de Saturno de lo que lo ha hecho antes cualquier otro ingenio espacial.

Los investigadores del Imperial College, de Londres, esperarán ansiosamente las primeras señales de que todo ha salido correctamente durante los noventa minutos del procedimiento de ignición del motor conocido como Inserción en Órbita de Saturno (SOI, Saturn Orbit Insertion), y de que su misión para cartografiar los campos magnéticos que rodean al planeta ha comenzado con éxito.

Nubes altas y gruesas y el punto rotativo oscuro de Saturno. Crédito: Cassini Imaging Team/Boulder/ ciclops.org

Nunca antes había sido puesta una nave en órbita alrededor de Saturno, y nunca, desde la Pioneer 11 y las Voyager 1 y 2 en 1981, había pasado ninguna tan cerca.

Para los científicos del Imperial, esta fase supone el momento más crítico de la misión, en la cual podrán medir el campo magnético interno de Saturno y obtendrán un conocimiento más detallado del aspecto interior del planeta.

La Cassini se acercará a Saturno desde abajo, avanzando entre el plano anular a través de una abertura en los anillos antes de ascender y situarse sobre el planeta a una distancia de 0,3 radios planetarios, o 20.000 kilómetros sobre la superficie del planeta, y después lanzarse hacia abajo sobre la otra cara, descendiendo de nuevo a través del plano anular.

“Estaremos más cerca de lo que hemos estado jamás, y tendremos una extraordinaria vista del planeta y del sistema de anillos. También podremos obtener conocimientos únicos acerca del campo magnético de Saturno”, afirma el Dr. Michele Dougherty, Investigador Jefe del Instrumental MAG de la Cassini, y Profesor de Física Espacial en el Imperial College de Londres.

“El MAG nos permite cartografiar el campo magnético interno del planeta, y nos podremos hacer una mejor idea del aspecto del interior del planeta, de cómo surgió el campo magnético, de cómo se está formando todavía, y también nos dará algunas otras pistas acerca de cómo se formó el sistema solar.

La sonda Huygens desciende a través de la sombria y anaranjada atmosfera de nitrógeno y de moléculas de carbono del satélite de Titan, enviando sus hallazgos a la distante orbita de la nave Cassini. La sonda está equipada con diversos sensores científicos para medir las propiedades físicas de la atmósfera del satélite. También porta un dispositivo gráfico para enviar imágenes del supuesto lago salpicado de hidrocarburos que conforma la superficie de Titán. Créditos: ESA

“Para comprender el entorno que rodea a Saturno necesitamos entender su campo magnético. Esto es tan importante debido a que el modo en que se comportan las partículas energéticas y el plasma depende por completo de lo que esté haciendo el campo magnético. Se puede pensar en el campo magnético como si fuera los tendones de un cuerpo, en el que todo depende de cómo se comportan estos tendones”.

Durante la maniobra, los datos se reunirán, pero no se enviarán a la Tierra hasta que la nave esté en un lugar despejado. Los datos deberían estar listos para su análisis por el equipo investigador más o menos a las 16:00 BST (British Summer Time) del 1 de Julio. Los datos llegan al Jet Propulsion Laboratory, en Pasadena, California, y se envían por una línea de datos directa al equipo MAG del Imperial College, en Londres.

El equipo del Imperial será el primero en recibir y procesar los datos recibidos desde los dos dispositivos de radio acoplados al mástil de 11 metros de la Cassini.

Estos dispositivos, junto con el magnetómetro, son lo suficientemente sensibles como para detectar fluctuaciones en el campo magnético debidas al movimiento de la aguja del segundero del reloj puesto en la muñeca del ingeniero mientras estaba siendo ensamblada, así como detectar si un teléfono móvil está funcionando a una distancia de 100 metros de la nave, si ambos se encuentran en el espacio interplanetario. Disponen de 4 años de observaciones alrededor de Saturno, en los que podrán construir un mapa detallado en 3D del campo magnético que rodea al planeta.

“Esto nos debería proporcionar una nueva visión para un misterio central sobre Saturno que dura ya 20 años”, explica el Dr. Dougherty.

Una característica sorprendente del campo magnético de Saturno es que el polo magnético parece estar situado exactamente sobre el polo geográfico. En esto difiere de la Tierra y de Júpiter, en los que hay una gran inclinación entre el eje planetario y el eje dipolar, lo que quiere decir que el norte magnético terrestre no está situado sobre el polo norte magnético.

El equipo MAG también espera reunir datos que indiquen con precisión el periodo de rotación del planeta.

“De momento sabemos que es de diez horas y media, aunque con un error de siete segundos arriba o abajo”, afirma el Dr. Dougherty. “Tras dos años de observaciones que causan un error en la longitud de 70 grados. Así, en cierta manera estamos intentando establecer un marco de referencia en el que situar el punto de longitud cero. Gracias a esto podremos cronometrar apropiadamente la rotación y, curiosamente, determinar si la tasa de rotación del interior de Saturno es la misma que la del exterior”.

La Cassini, una misión conjunta de la NASA y la ESA, sobrepasará la luna de Saturno Febe el 11 de junio, y se desacoplará del módulo de aterrizaje Huygens, que descenderá en el satélite Titán el 24 de Diciembre, pero, para el equipo del Imperial, el momento más crítico tendrá lugar durante el SOI, el 1 de julio.

“El instrumental MAG está en buen estado” dijo el Dr. Dougherty, “tal y como sabemos según los datos que hemos estado recibiendo durante la larga fase de crucero en la que se han realizado aproximaciones al pasar por Venus, la Tierra y Júpiter”.

Antes de que las órdenes se envíen desde Londres, el equipo del Imperial las comprueba primero en el instrumental de vuelo de reserva del que disponen en su laboratorio. El instrumental MAG fue diseñado y construído por el equipo del Imperial en colaboración con colegas e ingenieros del JPL y de Ultra Electronics, un adjudicatario.

El Dr. Dougherty y otros colegas esperan tener análisis preliminares de los datos del SOI listos para mediados de julio.

La misión Cassini-Huyges es una misión conjunta entre la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El JPL, una división del Instituto de tecnología de California, en Pasadena, se ocupa de la misión para la Oficina de Ciencia Espacial de la NASA, en Washington D. C.