Missão Cassini-Huygens, descobrindo os mistérios de Titã.

Cassini-Huygens uma missão conjunta da NASA e da ESA - agências espaciais norte-americana e européia, respectivamente - destinada ao estudo de Saturno e sua lua Titã, com um veículo espacial interplanetário, constituído de um orbitador norte-americano - Cassini - e da primeira sonda interplanetária européia - Huygens. Trata-se, na realidade, de uma seqüência ambiciosa do programa Voyager. Seu primeiro objetivo pode parecer simples, pois consiste, de início, era alcançar o planeta dos anéis e, em seguida, explorá-lo durante quatro anos. Na verdade, a sua complexidade está na segunda etapa: a introdução da sonda Huygens na atmosfera da lua Titã. O interesse em estudar a atmosfera deste satélite se justifica por sua enorme semelhança com a Terra primitiva, assim como pela constituição e extensão de sua atmosfera. Realmente, a exploração do satélite Titã é muito importante, pois a Voyager 1, ao sobrevoá-lo, em 1981, revelou a presença de moléculas complexas, muito análogas às que serviram para formar o ADN, suporte biológico básico da vida.
O veículo interplanetário Cassini-Huygens, do tipo Mariner MK2, de 1.730kg, foi lançado em 15 de outubro de 1997, de Cabo Canaveral, por um foguete Titã IV-B, dotado de um estágio superior Centauro. A sonda Huygens, de 350kg, dos quais 50kg de instrumentos, e um diâmetro de cerca de 3 metros foi construída pela ãrospatiale.

Sonda Cassini

A sonda Cassini foi lançada a uma velocidade de 12km/s, para escapar à atração terrestre, em direção ao planeta Vênus, sobrevoando-o em 27 de abril de 1998. Nesse momento, Cassini sofreu sua primeira ajuda gravitacional, quando foi expelida para uma órbita ainda mais energética. Em 3 de dezembro de 1998, uma manobra voltou a direcioná-la ao planeta Vênus. Em 24 de junho de 1999, a sonda sobrevoou com a velocidade de 14km/s (50.400km/h). Esta segunda aproximação a Vênus foi usada também como uma ajuda gravitacional. Em 18 de agosto de 1999, a sonda sobrevoou a Terra antes de alcançar o planeta Júpiter em 30 de dezembro do ano 2000, quando foi realimentada de energia, desta vez de origem jupiteriana, com o objetivo de alcançar Saturno. Em 1 de julho de 2004, após uma viagem de sete anos, Cassini atingiu um de seus objetivos.

Sonda Cassini-Huygens

Durante a sua órbita saturniana, em 25 de dezembro de 2004, a sonda Cassini lançou o módulo Huygens - um pequeno "disco voador" de 350kg -, que penetrou na atmosfera de Titã, em 14 de janeiro de 2005, com a velocidade de 6km/s. Um escudo antitérmico protegeu a sonda do pico do aquecimento que ocorreu na atmosfera de Saturno, entre 350 quilômetros e 220 quilômetros, onde a Huygens sofreu uma desaceleração de cerca de 6 quilômetros por segundo a 400 metros por segundo em menos de dois minutos. Neste momento, um primeiro pára-quedas se abriu e o escudo foi liberado. Logo que o módulo atingiu sua estabilidade, um grande pára-quedas se abriu e as sondagens tiveram início a uma altura de 170 km do solo. Durante as três horas que durou a descida, seis instrumentos registraram a temperatura, a pressão, a natureza dos gases, a possível presença de moléculas orgânicas e a velocidade do vento. Os dados assim obtidos foram imediatamente enviados à sonda Cassini, que os reexpediu em direção à Terra.

Assista o pouso aqui ! 

Ao contrário da sonda Galileo, Cassini dispõe de uma antena parabólica principal fixa desde a partida; o que elimina antecipadamente todo o risco de bloqueio da antena no momento de sua abertura, como ocorreu com a sonda destinada a Júpiter.
Ao atingir uma altitude de 1.270km, a sonda precipitou-se em direção à superfície, numa velocidade de 20 Mach. O escudo térmico de silício, fabricado pela ãrospatiale Aquitaine, além de permitir uma desaceleração, foi capaz de proteger a sonda do calor (quase 2.000 º Celsius) produzido pelo seu atrito com as altas camadas da atmosfera de Saturno.

Em menos de cinco minutos, ao acentuar sua descida, a velocidade da sonda caiu de 6.000m/s a 300m/s. Na atmosfera de Titã, os ventos de 140m/s fizeram balançar um pouco a sonda durante sua descida. A uma altitude de 190 a 170km, com uma velocidade de 1,5 Mach, três pára-quedas entraram em ação. O primeiro - menor de todos -, arrancou o capot traseiro e puxou os oito metros de diâmetro do segundo, confeccionado com um tecido especial feito para resistir à velocidade supersônica. A sonda Huygens, freada, passou da velocidade de 300m/s para 100m/s, quando o escudo térmico de forma cônica foi ejetado sobre o choque da abertura. A missão do pára-quedas principal foi a de reduzir a velocidade da descida, sem afetar os instrumentos. O terceiro e último pára-quedas controlou a velocidade de aterrissagem. Após o início da largada, de 10 a 30 segundos depois, entrou em ação a bateria de instrumentos: câmara de vídeo, espectrômetros, as sondas hidrométrica e eletrostática, bem com os piroanalisadores (instrumentos de análise dos gases), à velocidade de 5 a 6m/s. A sonda Huygens continuou a análise da atmosfera até aterrissar num lago de nitrogênio, sobre um dos seus icebergs de metano.

Amedida que a Huygens penetrava mais profundamente nas nuvens de Titã, o seu imageador infravermelho tomou registros da superfície que foram transformados em imagens visíveis. Um pequeno radar mediu permanentemente a altitude da sonda. Finalmente, no momento da aterrissagem, os captadores mediram a solidez e a constituição do solo. Após o impacto, a sonda permaneceu ainda emitindo sinais. Nestas condições, a Huygens enviou fotografia tomada alguns instantes antes do impacto por intermédio de um flash que funcionou automaticamente.

A missão exploradora na superfície de Titã durou cerca de três minutos, pois o Orbitador Cassini logo em seguida desapareceu no horizonte e só voltará algumas semanas mais tarde, quando tudo estiver congelado a bordo da sonda Huygens. Depois de separado do Orbitador, as únicas fontes de energia do Huygens são suas baterias (1800 watts/hora). Estima-se que sua duração máxima seja de 153 minutos, o que corresponde à descida de duas horas e trinta minutos. Pode parecer pouco, mas será o suficiente para estudar e transmitir centenas de informações sobre a atmosfera que serão armazenadas a bordo do Cassini, que as retransmitirá em direção à Terra.

Dados relativos à sonda Cassini:

• Objetivo: explorar o sistema saturniano.
• Agência responsável: NASA.
• Nome: homenagem ao astrônomo francês de origem italiana J.D. Cassini (1625-1712) que estudou Saturno de 1671-1685.
• Massa no lançamento (Orbitador + Huygens): 5,82 toneladas.
• Carga científica do Orbitador: 300kg (12 experimentos).
• Veículo lançador: Titan-IV/Centaur (NASA)
• Lançamento: 15 de outubro de 1997.
• Objetivo que serão sobrevoados: Vênus (duas vezes), Terra e Júpiter.
  Chegada a Saturno: 1º de julho de 2004.
• Orbitador vai funcionar na vizinhança de Saturno: 4 anos.
• Fonte de energia: reator nuclear.

Dados relativos à sonda Huygens:

• Objetivo: Penetrar na atmosfera de Titã.
• Agência responsável: Agência Espacial Européia, como parte da Missão Cassini.
• Papel no programa Horizont 2000: missão de dimensões média.
• Nome: homenagem ao astrônomo holandês Christiaan Huygens (1629-1695).
• Firma que projetou e construiu: ãrospatiale, Cannes, França.
• Massa: 343kg (+30kg no Orbitador).
• Carga científica: 48kg (seis experimentos).
• Diâmetro: 2,7 metros.
• Lançamento: 15 de outubro de 1997.
• Liberação em direção à Titã: 25 de dezembro de 2004.
• Chegada em Titã: 14 de janeiro de 2005.
• Duração da descida em pára-quedas: 120-150 minutos.
• Funcionamento na superfície de Titã: 3-30 minutos.
• Fonte de energia: baterias (153 minutos)