A sonda Cassini-Huygens foi lançada há vinte e oito anos

Conceção artística da sonda

         

A sonda Cassini-Huygens é um projeto colaborativo entre a ESA, responsável pela sonda Huygens, e a NASA, responsável pela sonda Cassini, para estudar Saturno e as suas luas através de uma missão espacial não tripulada. A nave espacial consistiu de dois elementos principais: a Cassini Orbiter e a sonda Huygens. Foi lançada a 15 de outubro de 1997 e entrou na órbita de Saturno no 1 de julho de 2004.

Os principais objetivos da Cassini eram:

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 Japeto;
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.

A sonda Cassini-Huygens foi lançada do Centro Espacial Kennedy usando um foguetão Titan IVB/Centaur da Força Aérea dos Estados Unidos. O lançamento do veículo foi feito por um foguetão de dois estágios, o Titan IVB, dois motores-foguetão cintados, o estágio Centaur acima, e área para transporte de carga. O sistema de vôo completo do sistema Cassini foi composto por um veículo de lançamento e pela sonda.

A sonda era composta pelo orbitador Cassini e a sonda Huygens. A Cassini iria orbitar Saturno e as suas luas durante, elo menos, quatro anos, e a Huygens iria mergulhar na atmosfera de Titã e pousar na sua superfície. A Cassini-Huygens foi uma colaboração internacional entre três agências espaciais. Dezassete países contribuíram para a construção da sonda. A Cassini Orbiter foi construída e gerida pelo laboratório JPL da NASA. A sonda Huygens foi construída pela ESA. A Agência Espacial Italiana foi responsável pela construção da antena de comunicação de alto-ganho da Cassini.

O custo total da missão Cassini-Huygens foi de cerca de 3 mil milhões de euros. Os Estados Unidos contribuíram com grande parte do custo, sendo o restante repartido entre a ESA, que contribuiu com 500 milhões de euros, e a agência italiana, que contribuiu com cerca de 150 milhões.

   

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Cassini I morreu há trezentos e treze anos

      

Giovanni Domenico Cassini (Perinaldo, República de Génova, hoje Itália, 8 de junho de 1625 - Paris, 14 de setembro de 1712), também chamado Jean-Dominique Cassini ou Cassini I, foi um astrónomo e matemático francês de origem italiana.

Giovanni Cassini estudou no colégio dos Jesuítas em Génova e Bolonha, e em 1650 foi, sob a proteção do general e senador Cornelio Malvasia, o sucessor de Pater Bonaventura Cavalieri na Universidade de Bolonha, como professor na cátedra de astronomia. Nesta função, lecionou, sob o controle da doutrina da Igreja Católica, geometria euclidiana e a astronomia de Ptolomeu. O seu interesse foi atraído principalmente pela aparição de cometas, que ele observava com muita atenção. Além disso, produziu precisas tabelas solares e observou os períodos de rotação de Vénus, Marte e Júpiter. Em 1669, foi chamado pelo rei Luís XIV para ser membro da Academia de Ciências de Paris, fundada em 1667.

Um ano depois, foi nomeado diretor do Observatório Astronómico de Paris. Apesar do observatório de Paris não ter a melhor localização para a realização de observações astronómicas, Cassini continuou as suas observações, descobrindo, em 1671 e 1672, as luas de Saturno Jápeto e Reia, em 1675 uma parte escura dos anéis de Saturno, batizada com o seu nome (a divisão de Cassini, área escura que separa os anéis A e B de Saturno e que tem cerca de 5.000 km de largura) e, em 1684, dois outros satélites do planeta dos anéis: Tétis e Dione.

Em 1672 calculou com precisão a paralaxe solar, e em 1683 foi o primeiro a descrever a luz zodiacal. Cassini ficou cego em 1710 e, dois anos depois, no dia 14 de setembro de 1712, faleceu em Paris.

Sucessores na direção do Observatório Astronómico de Paris foram o seu filho Jacques, o seu neto César François e o seu bisneto Jean Dominique.

A sonda espacial da missão Cassini-Huygens, com o seu apelido, da NASA e da ESA chegou, em julho de 2004, a Saturno, e investigou o sistema de anéis do planeta.

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A sonda Voyager 1 foi lançada há 48 anos...

Voyager 1 é uma sonda espacial norte-americana lançada ao espaço em 5 de setembro de 1977 para estudar Júpiter e Saturno, prosseguindo posteriormente para o espaço interestelar. Em 4 de setembro de 2020, a sonda somou 42 anos, 11 meses e 30 dias em operação, recebendo comandos de rotina e transmitindo dados para a Terra. A sonda foi a primeira a entrar no espaço interestelar, informação oficialmente confirmada pela NASA no dia 12 de setembro de 2013.

Inserida no programa Voyager, que previa o desenvolvimento de duas sondas de exploração inter-planetária (Voyager 1 e 2), ela tinha como objetivo a realização de um "Grand Tour" espacial, aproveitando o posicionamento favorável dos gigantes gasosos do Sistema Solar. Originalmente, porém, o Grand Tour foi desenhado para permitir visitas a apenas Júpiter e Saturno. Sua missão inicial e primária encerrou-se em 20 de novembro de 1980, após seu encontro com o sistema joviano em 1979 e o sistema saturniano em 1980.

A Voyager 1, apesar de ter sido lançada para a sua missão após a Voyager 2, seguiu uma trajetória mais favorável atingindo o seu ponto mais próximo de Júpiter em 5 de março de 1979, após o qual deu início a uma nova trajetória para interseção do sistema de Saturno ao qual chegou no dia 12 de novembro de 1980. Esta trajetória mais rápida e desenhada de forma a permitir uma posição mais favorável à observação de Io e de Titã, não permitiu à sonda a continuação da missão em direção a Úrano e/ou Neptuno. Assim, a Voyager 1, seguiu uma trajetória que a levaria a sair do Sistema Solar numa direção oposta à da sonda Pioneer 10.

Ao longo da sua missão científica, a Voyager 1 permitiu o desenvolvimento do nosso conhecimento dos sistemas de Júpiter (obtendo mais de 19 mil imagens de Júpiter e dos seus satélites) e Saturno através do envio de imagens de elevada qualidade e de outras informações obtidas através dos variados instrumentos instalados na sua plataforma. Descobriu três satélites em Saturno: Atlas, Prometeu e Pandora. Após a sua missão planetária, a Voyager 1 iniciou a fase de exploração das fronteiras do Sistema Solar denominada Voyager Interstellar Mission ou VIM, que propõe o estudo da heliosfera e da heliopausa. Espera-se, assim, que a Voyager 1 seja o primeiro instrumento humano a estudar o meio interestelar.

A par da sua gémea, a Voyager 2, lançada duas semanas antes, a 20 de agosto de 1977, a Voyager 1 possui um detetor de raios cósmicos, um magnetómetro, um detetor de ondas de plasma, e um detetor de partículas de baixa energia, todos ainda operacionais. Para além destes equipamentos, possui um espectrómetro de ondas ultravioleta e um detetor de ventos solares, já fora de operação.

  

 

Para além deste equipamento, as duas sondas carregam consigo um disco (e a respetiva agulha) de cobre revestido a ouro, contendo uma apresentação para outras civilizações, com 115 imagens (onde estão incluídas imagens do Cristo Redentor no Brasil, a Grande Muralha da China, pescadores portugueses, entre outras), 35 sons naturais (vento, pássaros, água, etc.) e saudações em 55 línguas, incluindo em língua portuguesa, feita em Portugal e no Brasil. Foram também incluídos excertos de música étnica, de obras de Beethoven e Mozart, e "Johnny B. Goode" de Chuck Berry. Atualmente, a Voyager 1 é o mais distante objeto feito pelo homem a partir da Terra, viajando fora do planeta e distanciando-se do Sol a uma velocidade relativamente mais rápida que qualquer outra sonda.

    

Saturno fotografado a 5,3 milhões de quilómetros de distância

    

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A sonda Voyager 2 foi lançada há 48 anos

  

A Voyager 2 é uma sonda espacial norte-americana lançada pela NASA a 20 de agosto de 1977 da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, na Flórida. Aproximou-se dos quatro planetas gigantes do Sistema Solar, produzindo valiosíssimos resultados científicos e as melhores fotografias daqueles corpos e dos seus satélites obtidas até então. Tornou-se o quarto artefacto humano a ultrapassar a órbita de Plutão em 1989, e em 2005 encontrava-se a uma distância de cerca de 75 UAs da Terra.

A Voyager 2 cumpriu com sucesso sua missão primordial de visitar o sistema joviano em 1979, o sistema saturniano em 1981, o sistema uraniano em 1986 e o sistema netuniano em 1989. A sonda está em sua missão estendida de estudar o espaço interestelar, estando em operação há 47 anos; em julho de 2025, atingiu uma distância de 139,3 AU (20,9 mil milhões de km) da Terra.

A sonda entrou no espaço interestelar em 5 de novembro de 2018, a uma distância de 119,7 AU (17,9 bilhões de km) (cerca de 16,58 horas-luz) do Sol e movendo-se a uma velocidade de 15,341 km/s em relação ao Sol. Voyager 2 deixou a heliosfera do Sol e atualmente está viajando pelo meio interestelar, uma região do Espaço sideral além da influência do Sistema Solar, se juntando a Voyager 1, que havia atingido o meio interestelar em 2012. A Voyager 2 começou a fornecer as primeiras medições diretas da densidade e temperatura do plasma interestelar.

Voyager 2 permanece em contacto com a Terra através do Rede de Espaço Profundo da NASA.  Em 2020, a manutenção da Rede de Espaço Profundo cortou o contacto externo com a sonda por oito meses. O contato foi restabelecido em 2 de novembro de 2020, quando uma série de instruções foram transmitidas, posteriormente executadas e retransmitidas com uma mensagem de comunicação bem-sucedida.  Em 12 de fevereiro de 2021, as comunicações completas com a sonda foram restauradas após uma grande atualização da antena que levou um ano para ser concluída. A antena de comunicação DSS 43, que é o único responsável pelas comunicações com a sonda, está localizada próximo de Camberra, na Austrália.

Em julho de 2023, comunicações com a Voyager 2 foi perdida quando o controle de voo apontou sua antena para longe da Terra, movendo-a dois graus para longe da Terra. Em 1 de agosto, o sinal da portadora da sonda foi detetado usando várias antenas da Rede de Espaço Profundo. Um sinal de alta potência em 4 de agosto foi enviado da estação Camberra  comandou com sucesso a sonda para se reorientar em direção à Terra, retomando as comunicações indicando que estava operando normalmente e que permanecia em sua trajetória esperada.  Como medida à prova de falhas, a sonda também estava programada para redefinir autonomamente sua orientação para apontar para a Terra, o que teria ocorrido em 15 de outubro.

  

  

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Christiaan Huygens morreu há 330 anos

 

Christiaan Huygens (Haia, 14 de abril de 1629 - Haia, 8 de julho de 1695) foi um matemático, astrónomo e físico dos Países Baixos que descobriu os anéis de Saturno. Em homenagem ao seu trabalho, a sonda Cassini-Huygens foi batizada com o seu nome.

Galileu Galilei foi o primeiro a observar os anéis de Saturno, porém a sua luneta (telescópio) não lhe permitiu identificar com clareza os anéis. Galileu acreditava, pelas imagens obtidas, que Saturno era um sistema planetário triplo. Huygens, com um telescópio mais poderoso, pôde identificar os anéis e descobrir Titã, a maior lua de Saturno e a segunda maior do sistema solar, em 1655.

Huygens também se dedicou ao estudo da luz e cores. Desenvolveu uma teoria baseada na conceção de que a luz seria um pulso não periódico propagado pelo éter. Através dela, explicou satisfatoriamente fenómenos como a propagação retilínea da luz, a refração e a reflexão. Também procurou explicar o então recém descoberto fenómeno da dupla refração. O seus estudos podem ser vistos no seu mais conhecido trabalho sobre o assunto, o "Tratado sobre a luz".

Discordava de vários aspetos da teoria sobre luz e cores de Isaac Newton (1643-1727), que era baseada implicitamente numa conceção corpuscular para a luz. Discutiu com ele durante muitos anos, mas, ao contrário do que geralmente se acredita, as suas visões nunca tiveram uma disputa em grandes proporções.

    

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Jean-Dominique Cassini nasceu há quatro séculos...!

    

Giovanni Domenico Cassini (Perinaldo, República de Génova, hoje Itália, 8 de junho de 1625 - Paris, 14 de setembro de 1712), também chamado Jean-Dominique Cassini ou Cassini I, foi um astrónomo e matemático francês de origem italiana.

Giovanni Cassini estudou no colégio dos Jesuítas em Génova e Bolonha, e em 1650 foi, sob a proteção do general e senador Cornelio Malvasia, o sucessor de Pater Bonaventura Cavalieri na Universidade de Bolonha como professor na cátedra de astronomia. Nesta função, lecionou, sob o controle da doutrina da Igreja Católica, geometria euclidiana e a astronomia de Ptolomeu. O seu interesse foi atraído principalmente pela aparição de cometas, que ele observava com muita atenção. Além disso, produziu precisas tabelas solares e observou os períodos de rotação de Vénus, Marte e Júpiter. Em 1669, foi chamado pelo rei Luís XIV para ser membro da Academia de Ciências de Paris, fundada em 1667.

Um ano depois, foi nomeado diretor do Observatório Astronómico de Paris. Apesar do observatório de Paris não ter a melhor localização para a realização de observações astronómicas, Cassini continuou as suas observações, descobrindo em 1671 e 1672 as luas de Saturno Jápeto e Reia, em 1675 uma parte escura dos anéis de Saturno, batizada com o seu nome (a divisão de Cassini, área escura que separa os anéis A e B de Saturno e que tem cerca de 5.000 km de largura) e, em 1684, dois outros satélites do planeta dos anéis: Tétis e Dione.

Em 1672 calculou com precisão a paralaxe solar, e em 1683 foi o primeiro a descrever a luz zodiacal. Cassini ficou cego em 1710, e dois anos depois, no dia 14 de setembro de 1712, faleceu em Paris.

Sucessores na direção do Observatório Astronómico de Paris foram o seu filho Jacques, o seu neto César François e o seu bisneto Jean Dominique.

A sonda espacial da missão Cassini-Huygens, com o seu nome, da NASA e da ESA chegou, em julho de 2004, a Saturno, para investigar o sistema de anéis do planeta.

   

 

  

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Christiaan Huygens nasceu há 396 anos

     

Christiaan Huygens (Haia, 14 de abril de 1629 - Haia, 8 de julho de 1695) foi um matemático, astrónomo e físico neerlandês que descobriu os anéis de Saturno. Em homenagem ao seu trabalho, a sonda Cassini-Huygens incluiu o seu nome.

Galileu Galilei foi o primeiro a observar os anéis de Saturno, porém o seu instrumento (telescópio) não lhe permitiu identificar com clareza os anéis. Galileu acreditava, pelas imagens obtidas, que Saturno era um sistema planetário triplo. Huygens, com um telescópio mais poderoso, pode identificar os anéis e descobrir Titã, a maior lua de Saturno e a segunda maior do sistema solar, em 1655.

Huygens também se dedicou ao estudo da luz e cores. Desenvolveu uma teoria baseada na conceção de que a luz seria um pulso não periódico propagado pelo éter. Através dela, explicou satisfatoriamente fenómenos como a propagação retilínea da luz, a refração e a reflexão. Também procurou explicar o então recém descoberto fenómeno da dupla refração. Os seus estudos podem ser vistos no seu mais conhecido trabalho sobre o assunto, o "Tratado sobre a luz".

Discordava de vários aspetos da teoria sobre luz e cores de Isaac Newton (1643-1727), que era baseada implicitamente numa conceção corpuscular para a luz. Discutiu com ele durante muitos anos, mas, ao contrário do que geralmente se acredita, as suas teorias nunca tiveram uma disputa em grandes proporções.

 

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A sonda Pioneer 11 foi lançada há 52 anos...

    

A sonda espacial Pioneer 11 foi uma das primeiras sondas do programa de exploração espacial da NASA. Foi lançada do Cabo Canaveral, Estados Unidos, em 6 de abril de 1973. Depois de atravessar com êxito a cintura de asteroides, a 19 de abril de 1974, chegou em 1 de setembro de 1979 a Saturno, fazendo as primeiras fotografias a curta distância do planeta, onde descobriu novas luas e anéis. Depois do seu encontro com Saturno, prosseguiu a sua rota para o exterior do sistema solar, estudando as partículas energéticas do vento solar. Não há mais comunicações com a nave, tendo os últimos dados sido recebidos a 24 de novembro de 1995.

  

História

O projeto para a construção das duas sondas, Pioneer 10 e Pioneer 11, foi aprovado em 1969. Cedendo a múltiplas propostas durante a década de 60, os objetivos iniciais da missão foram definidos:

• Explorar o meio interplanetário para além da órbita de Marte.
• Investigar a natureza da cintura de asteroides do ponto de vista científico e avaliar eventuais perigos a correr em missões para os planetas exteriores.
• Explorar o ambiente de Júpiter.

Após o planeamento do encontro com Saturno, muitos outros objetivos foram acrescentados:

• Mapear o campo magnético de Saturno, sua intensidade, direção e estrutura.
• Determinar como muitos eletrões e protões de várias energias são distribuídas ao longo da trajetória da nave através do sistema de Saturno.
• Mapear a interação do vento solar com o sistema de Saturno.
• Medir a temperatura da atmosfera de Saturno e Titã, a grande lua de Saturno.
• Mapear a estrutura térmica da atmosfera de Saturno através de observações no infravermelho acoplada com rádio de ocultação de dados.
• Obter e digitalizar as imagens do sistema de Saturno em duas cores e durante a sequência de medidas de polarimetria no encontro com o planeta.
• Sondar o sistema de anéis e atmosfera de Saturno com ondas de rádio na banda S.
• Determinar com maior precisão a massa de Saturno e seus satélites maiores por observações precisas dos efeitos de seus campos gravitacionais sobre o movimento da nave espacial.
• Como um precursor para a missão Marineer Júpiter/Saturno, verificar o ambiente do plano do anel para descobrir onde ele pode ser seguramente cruzado pela sonda Marineer sem graves danos.

Muitos elementos e a experiência com as sondas Pioneer 11 e 10 provou ser fundamental para as sondas Voyager 1 e Voyager 2, que obtiveram bastante sucesso nos seus objetivos e missões.

 Design e estrutura  

  

Placa Pioneer

Uma placa de ouro-alumínio foi anexada na Pioneer 11 e outra na sua sonda irmã Pioneer 10, foram criadas no caso de uma forma de vida inteligente de outros lugares do universo conseguirem achar ou intercetar a sonda, a placa mostra dois humanos, um masculino e outro feminino, alem de símbolos que mostram a localização da origem da nave, a Terra.

Controle de altitude e propulsão

A nave tinha seis propulsores de 4,5 newtons cada, eles utilizavam hidrazina, a referência para a Terra era a estrela Canopus e dois sensores solares.

Comunicação

A sonda espacial incluía um sistema redundante de transceptores, um ligado à antena de alto ganho, o outro para uma antena omni e uma antena de médio prazo. Cada transmissor tinha 8 watts e transmite dados em toda a banda S com 2110 MHz para o uplink da Terra e 2292 MHz para downlink para a Terra, com a Deep Space Network a rastrear o sinal. Antes da transmissão de dados, utilizou um codificador convolucional, uma forma de correção de erro, para evitar o envio de dados corrompidos.

Energia elétrica

A energia para a sonda provinha de quatro RTGs SNAP-19 que estavam posicionadas a três metros por uma antena, no lançamento a nave recolhia 155 Watts dos RTGs, quando chegou a Júpiter a potência era de 140 watts, eram necessários 100 watts para que a sonda funcionasse corretamente.

Computador 

Grande parte do cálculo para a missão na Terra foi realizada e transmitida para a sonda, onde foi capaz de reter na memória, até cinco comandos dos 222 possíveis entradas pelos controladores de terra. A sonda inclui dois descodificadores de comando e uma unidade de distribuição de comando, uma forma muito limitada de processador, para operações diretas na nave espacial. Este sistema exige que os operadores da missão preparem os comandos muito antes de transmiti-los para a sonda. Uma unidade de armazenamento de dados foi incluído para gravar até 6144 bytes de informações recolhidas pelos instrumentos. A unidade de telemetria digital seria então usada para preparar os dados coletados num dos possíveis formatos dos treze antes de transmiti-lo de volta à Terra.

Estado Atual

Em maio de 2010, a sonda encontrava-se já a 80,8 UA do Sol a uma velocidade relativa de 11,4 km/s, na constelação do Escudo.

Em cerca de 14.000 anos ou mais, a sonda ultrapassará os limites da Nuvem de Oort, caso não aconteça nenhum dano físico que a comprometa, libertando-se definitivamente da influência solar.

 

 

Foto de Saturno feita pela Pioneer 11 a 26/08/1979

   

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Luas de Saturno? Duzentas e setenta e quatro...!

Saturno soma mais 128 luas e atinge a marca das 274

O planeta Saturno é o campeão do sistema solar em termos de luas. E Júpiter, onde fica o seu número de luas?

  

  

A União Astronómica Internacional (IAU) reconheceu a descoberta de 128 novas luas de Saturno, através do Telescópio Canadá-França-Havai (CFHT), elevando o total para 274, um recorde para o Sistema Solar. 

Entre 2019 e 2021, o céu em redor de Saturno foi monitorizado repetidamente com grande detalhe por astrónomos de vários países, combinando múltiplas imagens para fortalecer o sinal de um objeto astronómico. Desta análise inicial resultaram 64 luas e um número ainda maior de outros objetos que, nessa altura, não puderam ser designados, noticiou na quinta-feira a agência Europa Press. 

 “Sabendo que estas eram provavelmente luas e que provavelmente havia mais a serem descobertas, examinámos os mesmos campos do céu durante três meses consecutivos em 2023”, destacou o investigador principal Edward Ashton, do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica, em Taiwan. “De facto, encontrámos 128 novas luas. Com base nas nossas projeções, não creio que Júpiter as vá alcançar [em número]”, acrescentou, citado pela IAU. 

Júpiter e Saturno alternam no título do maior número de luas conhecidas. Saturno tinha 146 até às novas adições, elevando o seu total para 274. Júpiter tem 95 luas conhecidas, e este número também deverá aumentar. No entanto, de acordo com Edward Ashton, Júpiter provavelmente nunca alcançará Saturno.

As 128 novas luas são “luas irregulares”​, objetos captados pelo seu planeta hospedeiro no início da história do sistema solar.

“Estas luas têm apenas alguns quilómetros de tamanho e são provavelmente fragmentos de um número mais pequeno de luas originalmente capturadas, que foram quebradas por colisões violentas, quer com outras luas saturninas, quer com cometas que passavam”, explicou Brett Gladman, professor do Departamento de Física e Astronomia da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá.
Um mistério no sistema irregular de luas de Saturno foi um factor-chave nesta investigação: dado o elevado número de luas pequenas em comparação com as grandes, ocorreu provavelmente uma colisão algures no sistema de Saturno nos últimos 100 milhões de anos – o que é relativamente recente em termos astronómicos.
Caso contrário, acrescentou Brett ​Gladman, se tivesse passado mais tempo, estas luas teriam colidido umas com as outras e ter-se-iam desintegrado, reduzindo a proporção de luas pequenas e grandes.
A maioria das luas recém-descobertas está localizada perto do subgrupo Mundilfari das luas de Saturno, que, dado o seu tamanho, número e concentração orbital, é provavelmente o local da colisão.
“Estes estudos revelam que os planetas gigantes capturaram algumas luas de tamanho moderado há mais de 4000 milhões de anos durante a sua formação, e agora estamos a observar luas que são, na sua maioria, fragmentos destas luas capturadas originais”​, vincou Brett Gladman.

in Público

A sonda Huygens aterrou em Titã há vinte anos...!

   

A Cassini-Huygens é uma sonda espacial dupla, enviada em missão ao planeta Saturno e ao seu sistema planetário, sendo um projeto conjunto da NASA (Agência Espacial dos estados Unidos), ESA (Agência Espacial Europeia) e ASI (Agência Espacial Italiana), ela consiste em dois elementos principais, o orbitador/sonda Cassini e a sonda Huygens. Lançada para o espaço a 15 de outubro de 1997, ela entrou em órbita de Saturno a 1 de julho de 2004 e continua em operação, estudando o planeta, os seus satélites naturais, a heliosfera e testando a Teoria da Relatividade.

Um projeto que levou duas décadas de planeamento e desenvolvimento até ao seu lançamento, após uma viagem interplanetária de quase sete anos, na qual sobrevoou Vénus e Júpiter, a nave entrou em órbita de Saturno a meio do ano 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, Titã, 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. A nave/sonda espacial, de duas partes, foi batizada em homenagem aos astrónomos Giovanni Cassini e Christiaan Huygens.

   

Vista da superfície de Titã a partir da sonda Huygens

   
Objetivos

Os principais objetivos da missão Cassini-Huygens eram:

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.

Vista da superfície de Titã a partir da sonda Huygens, depois de processada

       
A sonda Huygens

A sonda-pousador Huygens foi criada e desenvolvida pela Agência Espacial Europeia (ESA), e batizada com o nome do astrónomo descobridor de Titã, Christiaan Huygens. Desacoplada da Cassini e lançada sobre Titã no dia de Natal de 2004, depois de uma viagem de 22 dias no espaço, 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, no oeste da região escura conhecida como Shangri-La, próximo da área brilhante de Xanadu.

A sonda foi criada para descer de para-quedas na atmosfera do maior satélite natural de Saturno (e o 2º maior do Sistema Solar, o único com atmosfera) e abrir um laboratório robótico completo à superfície. O seu sistema consistia na sonda em si e num equipamento de suporte, que permaneceu acoplado ao orbitador Cassini. Este equipamento incluía equipamento eletrónico para rastrear a sonda, receber os dados enviados durante a descida e aterragem e ainda processar e passar estes dados para o computador do orbitador, que os enviou para a Terra. Com 318 kg de peso e 1,3 m de diâmetro, a sua bateria era suficiente para 153 minutos de transmissão, mais 2 horas e 27 minutos gastas na descida. Foi o suficiente para enviar dados atmosféricos e a primeira imagem da superfície de um satélite do Sistema Solar exterior. É até hoje a aterragem mais distante da Terra já feito por um objeto construído pelo Homem. 

À mesma escala, um lago de Titã (à esquerda) comparado com o Lago Superior (entre Canadá e Estados Unidos) na Terra

        
Lagos líquidos em Titã

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 Titã. Esta foi a primeira descoberta da existência de lagos em qualquer corpo celeste fora da Terra. Estes lagos mediriam entre 1 e 100 quilómetros de comprimento. A 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. Em 30 de julho de 2008 foi anunciada a descoberta de um grande lago líquido próximo da região do polo sul de Titã, 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, tal como nós os conhecemos na Terra.
        

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A sonda Cassini-Huygens foi lançada há vinte e sete anos

Conceção artística da sonda

      

A sonda Cassini-Huygens é um projeto colaborativo entre a ESA, responsável pela sonda Huygens, e a NASA, responsável pela sonda Cassini, para estudar Saturno e as suas luas através de uma missão espacial não tripulada. A nave espacial consistiu de dois elementos principais: a Cassini Orbiter e a sonda Huygens. Foi lançada a 15 de outubro de 1997 e entrou na órbita de Saturno no 1 de julho de 2004.

Os principais objetivos da Cassini eram:

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 Japeto;
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.

A sonda Cassini-Huygens foi lançada do Centro Espacial Kennedy usando um foguetão Titan IVB/Centaur da Força Aérea dos Estados Unidos. O lançamento do veículo foi feito por um foguetão de dois estágios, o Titan IVB, dois motores-foguetão cintados, o estágio Centaur acima, e área para transporte de carga. O sistema de vôo completo do sistema Cassini foi composto por um veículo de lançamento e pela sonda.

A sonda era composta pelo orbitador Cassini e a sonda Huygens. A Cassini iria orbitar Saturno e as suas luas durante, elo menos, quatro anos, e a Huygens iria mergulhar na atmosfera de Titã e pousar na sua superfície. A Cassini-Huygens foi uma colaboração internacional entre três agências espaciais. Dezassete países contribuíram para a construção da sonda. A Cassini Orbiter foi construída e gerida pelo laboratório JPL da NASA. A sonda Huygens foi construída pela ESA. A Agência Espacial Italiana foi responsável pela construção da antena de comunicação de alto-ganho da Cassini.

O custo total da missão Cassini-Huygens foi de cerca de 3 mil milhões de euros. Os Estados Unidos contribuíram com grande parte do custo, sendo o restante repartido entre a ESA, que contribuiu com 500 milhões de euros, e a agência italiana, que contribuiu com cerca de 150 milhões.

   

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Cassini I morreu há trezentos e doze anos

      

Giovanni Domenico Cassini (Perinaldo, República de Génova, hoje Itália, 8 de junho de 1625 - Paris, 14 de setembro de 1712), também chamado Jean-Dominique Cassini ou Cassini I, foi um astrónomo e matemático francês de origem italiana.

Giovanni Cassini estudou no colégio dos Jesuítas em Génova e Bolonha, e em 1650 foi, sob a proteção do general e senador Cornelio Malvasia, o sucessor de Pater Bonaventura Cavalieri na Universidade de Bolonha, como professor na cátedra de astronomia. Nesta função, lecionou, sob o controle da doutrina da Igreja Católica, geometria euclidiana e a astronomia de Ptolomeu. O seu interesse foi atraído principalmente pela aparição de cometas, que ele observava com muita atenção. Além disso, produziu precisas tabelas solares e observou os períodos de rotação de Vénus, Marte e Júpiter. Em 1669, foi chamado pelo rei Luís XIV para ser membro da Academia de Ciências de Paris, fundada em 1667.

Um ano depois, foi nomeado diretor do Observatório Astronómico de Paris. Apesar do observatório de Paris não ter a melhor localização para a realização de observações astronómicas, Cassini continuou as suas observações, descobrindo, em 1671 e 1672, as luas de Saturno Jápeto e Reia, em 1675 uma parte escura dos anéis de Saturno, batizada com o seu nome (a divisão de Cassini, área escura que separa os anéis A e B de Saturno e que tem cerca de 5.000 km de largura) e, em 1684, dois outros satélites do planeta dos anéis: Tétis e Dione.

Em 1672 calculou com precisão a paralaxe solar, e em 1683 foi o primeiro a descrever a luz zodiacal. Cassini ficou cego em 1710 e, dois anos depois, no dia 14 de setembro de 1712, faleceu em Paris.

Sucessores na direção do Observatório Astronómico de Paris foram o seu filho Jacques, o seu neto César François e o seu bisneto Jean Dominique.

A sonda espacial da missão Cassini-Huygens, com o seu apelido, da NASA e da ESA chegou, em julho de 2004, a Saturno, e investigou o sistema de anéis do planeta.

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A sonda Voyager 1 foi lançada há 47 anos...

 

Voyager 1 é uma sonda espacial norte-americana lançada ao espaço em 5 de setembro de 1977 para estudar Júpiter e Saturno, prosseguindo posteriormente para o espaço interestelar. Em 4 de setembro de 2020, a sonda somou 42 anos, 11 meses e 30 dias em operação, recebendo comandos de rotina e transmitindo dados para a Terra. A sonda foi a primeira a entrar no espaço interestelar, informação oficialmente confirmada pela NASA no dia 12 de setembro de 2013.

Inserida no programa Voyager, que previa o desenvolvimento de duas sondas de exploração inter-planetária (Voyager 1 e 2), ela tinha como objetivo a realização de um "Grand Tour" espacial, aproveitando o posicionamento favorável dos gigantes gasosos do Sistema Solar. Originalmente, porém, o Grand Tour foi desenhado para permitir visitas a apenas Júpiter e Saturno. Sua missão inicial e primária encerrou-se em 20 de novembro de 1980, após seu encontro com o sistema joviano em 1979 e o sistema saturniano em 1980.

A Voyager 1, apesar de ter sido lançada para a sua missão após a Voyager 2, seguiu uma trajetória mais favorável atingindo o seu ponto mais próximo de Júpiter em 5 de março de 1979, após o qual deu início a uma nova trajetória para interseção do sistema de Saturno ao qual chegou no dia 12 de novembro de 1980. Esta trajetória mais rápida e desenhada de forma a permitir uma posição mais favorável à observação de Io e de Titã, não permitiu à sonda a continuação da missão em direção a Úrano e/ou Neptuno. Assim, a Voyager 1, seguiu uma trajetória que a levaria a sair do Sistema Solar numa direção oposta à da sonda Pioneer 10.

Ao longo da sua missão científica, a Voyager 1 permitiu o desenvolvimento do nosso conhecimento dos sistemas de Júpiter (obtendo mais de 19 mil imagens de Júpiter e dos seus satélites) e Saturno através do envio de imagens de elevada qualidade e de outras informações obtidas através dos variados instrumentos instalados na sua plataforma. Descobriu três satélites em Saturno: Atlas, Prometeu e Pandora. Após a sua missão planetária, a Voyager 1 iniciou a fase de exploração das fronteiras do Sistema Solar denominada Voyager Interstellar Mission ou VIM, que propõe o estudo da heliosfera e da heliopausa. Espera-se, assim, que a Voyager 1 seja o primeiro instrumento humano a estudar o meio interestelar.

A par da sua gémea, a Voyager 2, lançada duas semanas antes, a 20 de agosto de 1977, a Voyager 1 possui um detetor de raios cósmicos, um magnetómetro, um detetor de ondas de plasma, e um detetor de partículas de baixa energia, todos ainda operacionais. Para além destes equipamentos, possui um espectrómetro de ondas ultravioleta e um detetor de ventos solares, já fora de operação.

  

 

Para além deste equipamento, as duas sondas carregam consigo um disco (e a respetiva agulha) de cobre revestido a ouro, contendo uma apresentação para outras civilizações, com 115 imagens (onde estão incluídas imagens do Cristo Redentor no Brasil, a Grande Muralha da China, pescadores portugueses, entre outras), 35 sons naturais (vento, pássaros, água, etc.) e saudações em 55 línguas, incluindo em língua portuguesa, feita em Portugal e no Brasil. Foram também incluídos excertos de música étnica, de obras de Beethoven e Mozart, e "Johnny B. Goode" de Chuck Berry. Atualmente, a Voyager 1 é o mais distante objeto feito pelo homem a partir da Terra, viajando fora do planeta e distanciando-se do Sol a uma velocidade relativamente mais rápida que qualquer outra sonda.

    

Saturno fotografado a 5,3 milhões de quilómetros de distância

    

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