A sonda Huygens aterrou em Titã há dezanove 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, como nós os conhecemos, na Terra.
        

in Wikipédia

A sonda Cassini-Huygens foi lançada há vinte e seis 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.

   

in Wikipédia

A Voyager 1 foi lançada há 46 anos...

 

Voyager 1 é uma sonda espacial norte-americana lançada ao espaço em 5 de setembro de 1977 para estudar Júpiter e Saturno prosseguindo e 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

    

in Wikipédia

A sonda Voyager 2 foi lançada há 46 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.

Utilizou uma técnica de auxílio a navegação que utiliza a atração gravítica dos planetas aos quais se aproxima. Esta técnica permite às sondas receberem uma aceleração e uma alteração de direção por forma a serem colocadas numa nova direção que as leve a um novo destino. Desta forma, as sondas podem ser construídas de forma mais leve (não necessitam de tanto combustível para aceleração e mudanças de direção), mas implica uma grande precisão nas aproximações aos planetas a visitar.

A sonda aproximou-se de Júpiter em 9 de julho de 1979, a uma distância de 570.000 quilómetros. Ela descobriu alguns anéis ao redor de Júpiter, assim como a atividade vulcânica na lua Io. Dois novos satélites de pequeno porte, Adrastea e Metis. foram encontrados orbitando. Um terceiro satélite novo, Tebe, foi descoberto entre as órbitas de Amalteia e Io. A sonda em seguida visitou Saturno, em 25 de janeiro de 1981, a uma distância de 101.000 quilómetros da superfície do planeta. Em seguida, visitou Urano, em 24 de janeiro de 1986.

Uma das novidades foi a descoberta de 11 satélites naturais (Cordélia, Ofélia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalinda, Belinda, Perdita e Puck) e de um anel ao redor de Urano. Também descobriu-se que o Polo Sul de Urano estava apontado diretamente para o Sol. Depois de visitar Urano, a sonda dirigiu-se em direção a Neptuno, até que chegou lá em agosto em 1989, também chegando a pesquisar seu satélite natural Tritão. Após a passagem pela órbita de Plutão, a Voyager 2 iniciou a sua saída do Sistema Solar.

A sonda tem, anexado a sua parte externa, um disco fonográfico feito de ouro intitulado "Sounds of the Earth" (Sons da Terra), com uma hora e meia de música e alguns sons da natureza do planeta Terra. O disco traz instruções de uso e a frase "For makers of music of all worlds and all times" ("Para os produtores de música de todos os mundos e todos os tempos"). O objetivo deste disco é levar dados da Terra para uma possível civilização exterior.

Em maio de 2010, a sonda alcançou a distância de 92 UA do Sol, a uma velocidade de 3,3 UA por ano (15,4 km/s), localizando-se na constelação de Telescópio. Prevê-se que, depois de 2030, a sonda perderá contacto com a Terra.

Em 2020 a Voyager 2 encontra-se no espaço inter-estelar, a mais de 13,5 mil milhões de quilómetros da Terra (Plutão fica a uma distância média de cerca de 6 mil milhões de quilómetros do Sol). Em novembro de 2020, a NASA recuperou as comunicações com a sonda, após melhorias feitas à antena Deep Space Station 43 na Austrália, que é a única que tem capacidade para comunicar com a nave. As comunicações ficaram suspensas desde que a antena deu início a trabalhos de reparação e melhoramentos em março de 2020.

A Voyager 2, a mais de 18,7 mil milhões de quilómetros de distância da Terra e ficando cada vez mais longe, no entanto, foi capaz de receber qualquer comunicação da Terra. A Voyager 2 mandou após 17 horas e 24 minutos um sinal confirmando que havia recebido as instruções e executou os comandos sem emitir em 30 de outubro de 2020.

A sonda deverá ainda percorrer um grande espaço vazio antes de chegar a outros corpos celestes. Em torno de 14 mil anos ou mais, a exemplo da sua sonda-irmã Voyager 1, ela emergirá da Nuvem de Oort em direção ao espaço interestelar absoluto (totalmente fora da influência do campo gravitacional do Sol), desde que não haja nenhum anteparo físico (detritos ou corpos celestes) para impedi-la. Em torno de 296.000 anos, ela passará perto da estrela Sirius, a estrela alfa da constelação de Cão Maior e que está a 4,3 anos-luz da Terra.

 

in Wikipédia

Christiaan Huygens morreu há 328 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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A sonda Huygens aterrou em Titã há 18 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 escala, um lago de Titã (à esquerda) comparado com o Lago Superior (entre o 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, como nós os conhecemos, na Terra.
        

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A sonda Cassini-Huygens foi lançada há 25 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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A Voyager 1 foi lançada há 45 anos...!

   

Voyager 1 é uma sonda espacial norte-americana lançada ao espaço em 5 de setembro de 1977 para estudar Júpiter e Saturno prosseguindo e 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 detector de raios cósmicos, um magnetómetro, um detector de ondas de plasma, e um detector de partículas de baixa energia, todos ainda operacionais. Para além destes equipamentos, possui um espectrómetro de ondas ultravioleta e um detector de ventos solares, já fora de operação.

  

  

Para além deste equipamento, as duas sondas carregam consigo um disco (e a respectiva 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.

   

A Grande Mancha Vermelha, vista da Voyager 1

Vista de fluxos de lava irradiando do vulcão Ra Patera em Io

 

Saturno fotografado a 5,3 milhões de quilómetros de distância

    

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A Voyager 2 partiu há 45 anos

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.

Utilizou uma técnica de auxílio a navegação que utiliza a atração gravítica dos planetas aos quais se aproxima. Esta técnica permite às sondas receberem uma aceleração e uma alteração de direção por forma a serem colocadas numa nova direção que as leve a um novo destino. Desta forma, as sondas podem ser construídas de forma mais leve (não necessitam de tanto combustível para aceleração e mudanças de direção), mas implica uma grande precisão nas aproximações aos planetas a visitar.

A sonda aproximou-se de Júpiter em 9 de julho de 1979, a uma distância de 570.000 quilómetros. Ela descobriu alguns anéis ao redor de Júpiter, assim como a atividade vulcânica na lua Io. Dois novos satélites de pequeno porte, Adrastea e Metis. foram encontrados orbitando. Um terceiro satélite novo, Tebe, foi descoberto entre as órbitas de Amalteia e Io. A sonda em seguida visitou Saturno, em 25 de janeiro de 1981, a uma distância de 101.000 quilómetros da superfície do planeta. Em seguida, visitou Urano, em 24 de janeiro de 1986.

Uma das novidades foi a descoberta de 11 satélites naturais (Cordélia, Ofélia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalinda, Belinda, Perdita e Puck) e de um anel ao redor de Urano. Também descobriu-se que o Polo Sul de Urano estava apontado diretamente para o Sol. Depois de visitar Urano, a sonda dirigiu-se em direção a Neptuno, até que chegou lá em agosto em 1989, também chegando a pesquisar seu satélite natural Tritão. Após a passagem pela órbita de Plutão, a Voyager 2 iniciou a sua saída do Sistema Solar.

A sonda tem, anexado a sua parte externa, um disco fonográfico feito de ouro intitulado "Sounds of the Earth" (Sons da Terra), com uma hora e meia de música e alguns sons da natureza do planeta Terra. O disco traz instruções de uso e a frase "For makers of music of all worlds and all times" ("Para os produtores de música de todos os mundos e todos os tempos"). O objetivo deste disco é levar dados da Terra para uma possível civilização exterior.

Em maio de 2010, a sonda alcançou a distância de 92 UA do Sol, a uma velocidade de 3,3 UA por ano (15,4 km/s), localizando-se na constelação de Telescópio. Prevê-se que, depois de 2030, a sonda perderá contacto com a Terra.

Em 2020 a Voyager 2 encontra-se no espaço inter-estelar, a mais de 13,5 mil milhões de quilómetros da Terra (Plutão fica a uma distância média de cerca de 6 mil milhões de quilómetros do Sol). Em novembro de 2020, a NASA recuperou as comunicações com a sonda, após melhorias feitas à antena Deep Space Station 43 na Austrália, que é a única que tem capacidade para comunicar com a nave. As comunicações ficaram suspensas desde que a antena deu início a trabalhos de reparação e melhoramentos em março de 2020.

A Voyager 2, a mais de 18,7 mil milhões de quilómetros de distância da Terra e ficando cada vez mais longe, no entanto, foi capaz de receber qualquer comunicação da Terra. A Voyager 2 mandou após 17 horas e 24 minutos um sinal confirmando que havia recebido as instruções e executou os comandos sem emitir em 30 de outubro de 2020.

A sonda deverá ainda percorrer um grande espaço vazio antes de chegar a outros corpos celestes. Em torno de 14 mil anos ou mais, a exemplo da sua sonda-irmã Voyager 1, ela emergirá da Nuvem de Oort em direção ao espaço interestelar absoluto (totalmente fora da influência do campo gravitacional do Sol), desde que não haja nenhum anteparo físico (detritos ou corpos celestes) para impedi-la. Em torno de 296.000 anos, ela passará perto da estrela Sirius, a estrela alfa da constelação de Cão Maior e que está a 4,3 anos-luz da Terra.

 

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Christiaan Huygens morreu há 327 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 consultados em 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, suas teorias nunca tiveram uma disputa em grandes proporções.

    

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A sonda Huygens aterrou em Titã há dezassete 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 escala, um lago de Titã (à esquerda) comparado com o Lago Superior (entre o 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 pólo 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, como nós os conhecemos, na Terra.
        

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A sonda Cassini-Huygens foi lançada há 24 anos

Concepção 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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