Científicos e ingenieros del Grupo de Trabajo para la Recuperación de Huygens de la Agencia Espacial Europea y la NASA creen que han encontrado una solución para el problema de comunicación entre la nave Cassini que se dirige a Saturno y la sonda Huygens, que está destinada a explorar la atmósfera de Titán, el satélite más grande de Saturno.

La sonda Huygens actualmente está acoplada a bordo de la nave Cassini mientras se dirige al planeta de los anillos. Una vez en Saturno, la sonda se separará de la nave mayor y se adentrará en la atmósfera de Titan, recogiendo datos mientras desciende a la superficie del satélite. Los datos se trasmitirán de vuelta a un receptor acoplado a Cassini y entonces se dirigirán a la Tierra. Esto estaba previsto que sucediera el 27 de Noviembre del 2004.

Pero, en octubre del pasado año, la Agencia Espacial Europea (ESA), que diseñó y construyó la sonda y el receptor, anunció que había un problema con el receptor. Los científicos determinaron que el receptor no había sido diseñado para tener en cuenta el gran desplazamiento que hay en las frecuencias entre dos objetos cuando uno se mueve por delante del otro a una velocidad elevada.

El desplazamiento en las frecuencias, conocido como efecto Doppler, es algo con lo que cualquiera es familiar, tanto si se es consciente como si no. Si alguna vez ha venido una moto corriendo desde detrás de usted, para adelantarle en la autopista, probablemente se ha dado cuenta de como el sonido del motor parecía ser más agudo mientras se aproximaba a usted, para ir descendiendo una vez le había adelantado. Este cambio en la agudeza es un ejemplo de efecto Doppler.

En la misión original Cassini debía llegar a Saturno el 1 de Julio del 2004, y soltar la sonda Huygens el 27 de Noviembre del 2004, justo antes de su primer acercamiento a Titan. Mientras Huygens tenía un viaje de una hora a través de la atmósfera de Titan, Cassini pasaría por el satélite a una velocidad de 21,000 hm/hora acercándose a 1,200 kilómetos de las nubes más altas de Titan. Si Huygens transmitía sus datos a la cercana y veloz Cassini, el efecto Doppler resultante en las frecuencias de radio sería demasíado grande para que el receptor y todos los datos de la sonda se perderían.

Una solución para el problema de comunicaciones sería simplemente frenar la Cassini, reduciendo así el efecto Doppler a un nivel aceptable para el receptor. Pero esta solución aparentemente simple, aunque eliminaría el enorme efecto Doppler, habría arriesgado el resto de los 4 años de la misión principal de Cassini de explorar Saturno y sus numerosos satélites.

Los mecanismos orbitales involucrados en calcular un viaje a Saturno y sus satélites (30 según el nuevo cuenteo de satélites) son extremadamente complejos. Los diseñadores necesitaron más de dos años para encontrar una serie de órbitas que se acomodaran a los requerimientos científicos de la misión. Titan, el objetivo de la sonda Huygens, tambien juega un papel importante en la planificación de esta misión. Su tamaño y gravedad le convierten en la única de las lunas de Saturno que puede utilizarse para una ayuda gravitatoria que altere la velocidad y curso lo suficiente como para permitirle recorrer tantos satélites como sea posible. Si los planificadores de la misión se vieran forzados a cambiar este crítico primer vuelo sobre Titan, las órbitas resultantes afectarían drásticamente al resto de la misión.

Pero, durante los últimos 6 meses, científicos e ingenieros han desarrollado un plan que no sólo elimina el problema de comunicación, sino que permite a los científicos regresar al plan original despues de sólo 7 meses y medio.

Con el nuevo plan Cassini llega Saturno en la misna fecha, pero en lugar de soltar la sonda en Titán durante el primer pase, Cassini realizará dos pases por el satélite primero, ajustando su órbita. Cuando la sonda se dirija a Titan en 14 de Enero del 2005 durante el tercer pase, Cassini viajará mucho más despacio, a sólo 6,800 kilometros/hora. La nave tambien estará mucho más alejada de satélite, a unos 65 000 kilómetros.

La geometría de la nueva órbita dará como resultado un menor efecto Doppler y el receptor podrá captar los datos como estaba previsto. Entonces, despues de que Casini realice un nuevo pase por Titan, la misión podrá retomar el plan original. Así sólo los primeros 7 meses y medio de los 4 años de la misión se verán alterados.

Un beneficio de esta versión revisada es que los científicos podran usar los instrumentos de Cassini para recoger datos sobre Titan antes de que aterrice la sonda. Hay un informe reciente que sugiere que Titan podría tener vientos de hasta 750 kilómetros/hora. Cassini puede tomar datos desde cerca para ver cómo pueden los vientos afectar al paracaidas de la sonda mientras desciende a la superficie del satélite.

El lado negativo de esta versión revisada es que las maniobras extra suponen el uso de parte del combustible extra de la misión. De todas maneras, el combustible extra fue diseñado para usar en caso de emergencia o para una posible extensión de la misión. Así, se puede decir que la reserva habrá hecho su trabajo, salvando los datos de la sonda Huygens y la misión principal de explorar Saturno y sus satélites.

Será un espectáculo a finales del 2004 y principios del 2005. Permanezcan atentos