Nunca se lanzó al espacio una sonda tan grande y tan compleja: siete metros de alto y cuatro de ancho, seis toneladas de peso y un coste total de 3.260 millones de euros. Y ahora, 20 años después de su lanzamiento y a punto de concluir su trabajo, los investigadores coinciden en afirmar que los resultados de Cassini-Huygens han superado ampliamente todas las expectativas que se habían puesto en esta misión, tanto por su eficiencia técnica como por la cantidad y calidad de sus descubrimientos.

Ricardo Hueso, astrofísico y profesor titular de la Escuela de Ingeniería de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) lo resume de este modo: “Cassini ha aportado incontables datos sobre la atmósfera de Saturno, sus anillos, los impactos pasados en sus lunas heladas y, por lo tanto, sobre la formación del sistema solar. Es la misión más exitosa de NASA y ESA, y solo puede compararse con las sondas Voyager que nos abrieron los ojos al sistema solar exterior”.

“Cassini ha cambiado ideas y modelos que se daban por válidos antes de la misión”, asegura el investigador de la ESA Nicolás Altobelli, que pone algunos ejemplos: “Ahora está claro que la existencia del anillo E, el más exterior, está ligada a la actividad de los géiseres de agua de Encélado, así como hemos conocido el origen de los iones que pueblan la magnetosfera. Cassini también ha mostrado que la forma hexagonal que se puede ver en el polo norte del planeta es una estructura de vida larga que no ha desaparecido después de los sobrevuelos de la Voyager. Y lo más importante: la confirmación de que pequeñas lunas heladas alejadas del Sol, como Encélado, pueden albergar condiciones para la vida”.

José Juan López Moreno, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), estuvo ligado a la misión desde sus orígenes, primero como miembro del comité de selección de los instrumentos que viajarían a bordo y después en el desarrollo del HASI (Huygens Atmospheric Structure), uno de los instrumentos multidisciplinares diseñados para caracterizar la atmósfera de Titán. Moreno se muestra igual de satisfecho que sus colegas: “Lo que ha hecho Cassini es sorprendente; hemos aprendido muchísimo con esta misión, que ha durado mucho más de lo que estaba previsto”.

El astrofísico del IAA-CSIC se refiere al hecho de que la misión que teóricamente debía concluir en 2008 fue prorrogada dos veces: primero hasta 2010 y finalmente hasta este año. Esas prórrogas han sido posibles porque “se han hecho unos cálculos de mecánica de vuelo maravillosos”, indica Moreno. Son cálculos que permiten a la nave aprovechar la fuerza gravitatoria de los planetas y satélites que sobrevuela para ahorrar combustible.

CARTAS A WASHINGTON

Este investigador desvela, además, un aspecto desconocido de la historia de Cassini-Huygens. Y es que la misión estuvo a punto de ser cancelada cuando daba sus primeros pasos: “El Gobierno de los EEUU no incluyó la misión en los presupuestos y la NASA anunció que se retiraba”.

La participación de la NASA era imprescindible para poder lanzar la nave. Por eso se movilizó el mundo científico a escala internacional con el fin de persuadir al Gobierno de los EEUU, a través de miles de cartas, de la relevancia de la misión. “Es la única vez que yo he escrito una carta a la Casa Blanca”, recuerda Moreno. Al final, Washington rectificó e incluyó la misión en los presupuestos.

LOS ANILLOS

Sin duda, la característica que más identifica a Saturno es su sistema de anillos, formados por millones de partículas, con tamaños que van de milímetros a metros, que viajan 15 veces más rápido que una bala. La sonda ha podido observarlos de cerca, ya que, para hacer sus 22 órbitas finales en torno a Saturno, ha pasado a través del hueco entre los anillos y el planeta.

Atravesó ese espacio por vez primera el pasado 26 de abril en una arriesgada maniobra que describe el catedrático de Física de la UPV/EHU Agustín Sánchez Lavega, director del Grupo de Ciencias Planetarias y Premio Euskadi de Investigación 2016: “Pasó por una región estrecha de 2.400 kilómetros –podemos compararla con el tamaño del planeta, de unos 120.000 km de diámetro–, y lo hizo a unos 120.000 kilómetros por hora”. Así se pudo comprobar que en esa región “hay pocas partículas como las que forman los anillos”.

Hueso afirma que los anillos están hechos de hielos análogos a los que hubo en el sistema solar antes de que se formaran los planetas. “Son anillos colisionales en los que las partículas chocan entre sí. Si lo hacen despacio se quedan pegadas, si chocan rápido se destruyen”, explica este profesor titular de la Escuela de Ingeniería de la UPV/EHU. “En Saturno encontramos un delicado equilibrio entre estos procesos. Las estructuras finas de los anillos nos hablan de su historia y de la gravedad que ejercen las lunas y el planeta”, detalla el astrofísico.

Cassini ha tomado imágenes de los anillos de altísima definición. Sánchez Lavega espera que con ellas “se espera determinar su origen: restos de un satélite destruido por la gravedad del planeta o bien fragmentos que nunca llegaron a juntarse para generar un satélite”.

Altobelli señala, además, que acercarse tanto a los anillos permitirá por vez primera detectar ‘in situ’ la atmósfera que hay entre ellos, surgida de impactos de partículas que despiden minúsculas aglomeraciones de material. “Se podrá medir la composición de las partículas que forman los anillos a un nivel que resulta imposible para las técnicas de detección remota”, subraya el investigador de la ESA.

López Moreno añade que, gracias a las observaciones de Cassini, “se ha visto también que las divisiones entre anillos (los espacios vacíos) están producidos por pequeñas lunas (de alrededor de un kilómetro de diámetro) que no se veían y que van limpiando a su paso la órbita por la que viajan”.

LA ATMÓSFERA

Las imágenes que Cassini está tomando de la atmósfera de Saturno constituyen otra parte importante de la investigación. Según explica Altobelli, “la atmósfera está siendo observada en diferentes longitudes de onda (desde radar hasta rayos ultravioleta), lo que permitirá resolver algunos misterios sobre su composición”.

La atmósfera de Saturno es todo menos tranquila. “¡Hay tantos fenómenos meteorológicos únicos!”, exclama Hueso, quien a continuación hace una pequeña lista: “El hexágono polar, los vórtices polares (ahora sabemos que son completamente distintos a los de Júpiter), el complejísimo sistema de vientos en el ecuador, que cambia en el tiempo y en altura desafiando los modelos que tenemos, y por supuesto la gran tormenta de 2010 y 2011, que estuvo activa durante siete meses, produjo nubes que circularon alrededor de todo el planeta y podía verse desde Tierra con pequeños telescopios”.

TITÁN

Uno de los lugares más interesantes del sistema solar es Titán. Desde que Christian Huygens lo descubrió en 1655, este satélite de Saturno ha suscitado la curiosidad de los astrónomos por su gran tamaño y su color anaranjado. Cuando la sonda Voyager 1 pasó junto a él en 1980, lo mostró como una esfera lisa y naranja con una atmósfera tan espesa que no dejaba ver nada de su suelo rocoso. Por eso la expectación que se vivía la mañana del 14 de enero de 2005 en el Centro de Operaciones Espaciales de la ESA en Darmstadt era enorme.

Ese día estaba previsto que la misión Cassini-Huygens llevara a cabo uno de sus hitos más importantes. La sonda Huygens, que se había desprendido de su nave nodriza 20 días antes, iniciaba el descenso hacia Titán con el objetivo de atravesar su atmósfera y aterrizar en su superficie. Huygens no transmitía la señal directamente a la Tierra, sino que se la enviaba a la nave Cassini. Solo cuando la sonda dejara de mandar información, la nave nodriza podría girar y orientar su antena hacia nuestro planeta para reenviarnos esos datos, que todavía tardarían 67 minutos en llegar.

López Moreno era uno de los investigadores que se encontraban en el centro de Darmstadt haciendo el seguimiento de la complicada maniobra. “La misión, que estaba previsto que durara cinco minutos, duró tres horas y media, y nosotros nos comíamos las uñas, pero los que hacían el seguimiento desde la red de radiotelescopios nos decían: ‘No se preocupen, la sonda ha aterrizado y está transmitiendo’”. Mientras la sonda descendía entre las espesas nubes solo se veía oscuridad, pero a partir de los 60 kilómetros de altitud empezaron a verse las primeras imágenes del verdadero paisaje de Titán.

“Uno de los resultados más sorprendentes –recuerda el astrofísico del IAA-CSIC– es que cuando Huygens iba descendiendo, se veía que la concentración de nitrógeno molecular iba aumentando exponencialmente y la de metano también. Pero cuando aterrizó, la cantidad de nitrógeno se estabilizó y, sin embargo, la de metano siguió subiendo hasta alcanzar el nivel de saturación. La explicación era que habíamos aterrizado en una especie de charco de barro de metano, con tierra, silicatos y otros hielos, y como la sonda estaba caliente hizo que se evaporara el metano y el nivel se saturara”.

“La sonda Huygens no solo confirmó que había líquido –prosigue López Moreno–, sino que había huellas de un ciclo, con ríos, lagos, lluvias... Pero no un ciclo de agua, sino de metano”. La superficie de Titán resultó ser una de las más activas y químicamente más complejas de todo el Sistema Solar, como certifica Hueso: “Bajo unas nieblas permanentes que no nos permitían ver la superficie encontramos un mundo con flujos de metano líquido, grandes lagos de hidrocarburos, montañas de agua helada y desiertos de dunas de hidrocarburos solidificados”.

ENCÉLADO

Pero no menos interesante es lo que Cassini encontró al sobrevolar otro de los satélites de Saturno, la luna de Encélado: “Descubrimos géiseres en un mundo minúsculo y helado de tan solo 500 kilómetros de diámetro”, narra el profesor titular de la Escuela de Ingeniería de la UPV/EHU. “Estos géiseres expulsan agua líquida y en el interior de esta luna podrían darse también condiciones adecuadas para la aparición de la vida”.

Quizás el aspecto más interesante que Cassini-Huygens ha mostrado es que tanto Titán como Encélado son candidatos con condiciones que podrían ser compatibles con la presencia de algún tipo de vida. Pero a la pregunta sobre si en estos momentos hay vida en alguna de estas lunas saturnales no puede contestar esta misión. “No lo sabremos hasta que volvamos con una misión especialmente dedicada a eso”, sentencia Nicolás Altobelli.