Sociedad

Historia de una odisea espacial

En sus tres décadas de vida, la misión Cassini-Huygens a Saturno transformó nuestra visión del Sistema Solar.
Adrián Báez Ortega
17/dic/18 10:47 AM
eldia.es
Vista de Saturno en color natural, tomada por la astronave Cassini en enero de 2010. /NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Adrián Báez Ortega

El 15 de septiembre de 2017, tras trece años orbitando Saturno, una astronave robótica llamada Cassini se zambulló en la atmósfera del gigante gaseoso, donde ardió rápidamente. Más de una hora después, una tenue señal de radio traía a la Tierra la noticia de la muerte de la sonda espacial, marcando así el fin de la misión Cassini–Huygens. A lo largo de las últimas dos décadas, esta colosal empresa científica había revolucionado por completo nuestro entendimiento de una de las regiones más extraordinarias del Sistema Solar, así como nuestra forma de pensar en la posibilidad de la existencia de vida extraterrestre.

Pese a que la destrucción de Cassini había sido exhaustivamente planificada, para muchos miembros de la NASA, la ESA y la ASI —las respectivas agencias espaciales de Estados Unidos, Europa e Italia— el súbito silencio de la sonda se sintió como la muerte de un viejo y querido amigo. La larga misión espacial había ocupado la mayor parte de sus carreras; mientras las distintas etapas del proyecto se desarrollaban lentamente a miles de millones de kilómetros de la Tierra, muchas de las personas involucradas envejecieron, formaron familias y, en algunos casos, incluso murieron. David Southwood, un distinguido científico planetario que ha ocupado los puestos de Director Científico de la ESA y Presidente de la Real Sociedad Astronómica del Reino Unido, se cuenta entre los pocos afortunados que han sido testigos directos de la totalidad de la vida de Cassini–Huygens. En una reciente charla organizada por la Sociedad Astronómica de la Universidad de Cambridge, Southwood ofreció su fascinante relato de la historia de Cassini–Huygens, así como del inmenso esfuerzo internacional que permitió a la misión despegar y permanecer activa durante tanto tiempo. La mayoría de lo expuesto a continuación está basado en el contenido de dicha charla.

Diagrama de la astronave Cassini. La sonda Huygens se encuentra bajo el escudo circular situado en el lado izquierdo. /NASA Jet Propulsion Laboratory

Cassini y Huygens, las dos astronaves robóticas que llevarían a cabo la misión, fueron lanzadas al espacio en 1997, veinte años antes de la muerte de Cassini en 2017; los inicios de la misión, no obstante, se remontan a principios de los años ochenta. Por aquel entonces, Europa permanecía reticente a invertir en exploración espacial: tras la salvaje carrera espacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética, que desembocaría en el aterrizaje del Apolo 11 en la Luna en 1969, el espacio había pasado a ser, en palabras de Southwood, ‘Terra Americana o Terra Sovietica: o bien territorio americano, o bien soviético’. Southwood no sólo fue testigo de cómo la ciencia espacial pasaba de mera ciencia ficción a ser una realidad tangible, sino que desempeñó un papel activo en la transición. Tras su infancia en Inglaterra, donde creció devorando cómics de ciencia ficción en la década de los cincuenta, Southwood se mudaría más tarde a los Estados Unidos en busca de un mejor entorno para la ciencia espacial, antes de regresar a Inglaterra a principios de los años setenta. No sería hasta 1982 cuando Europa y Estados Unidos se volverían socios en la propuesta para una ambiciosa misión espacial a Saturno, un planeta que ha capturado la imaginación del público desde que Galileo Galilei apuntó su telescopio hacia él por primera vez en 1610. La ESA se comprometió a la construcción de Huygens, la sonda que habría de aterrizar en la mayor luna de Saturno, Titán, y que portaba el nombre de Christiaan Huygens, descubridor de dicha luna. La NASA y la ASI, por su parte, construirían la sonda Cassini, de dimensiones mucho mayores y bautizada en honor a Giovanni Cassini, el descubridor de las divisiones de los anillos de Saturno y varias de sus lunas. Cassini permanecería en órbita alrededor del planeta con objeto de estudiar sus anillos y lunas.

Trabajando desde el Imperial College de Londres, Southwood encabezó el desarrollo de uno de los instrumentos científicos de Cassini: el magnetómetro espacial, un dispositivo diseñado para medir variaciones en campos magnéticos. Southwood también acabaría desempeñando un papel inesperado pero esencial en la defensa del proyecto frente a preocupantes cambios en las prioridades científicas de la NASA, probablemente debidos al alterado ambiente político tras el final de la Guerra Fría. Salvaguardar el proyecto frente a todo fallo técnico o político era de la mayor importancia para los miembros del mismo; con una altura de alrededor de siete metros, una masa de más de dos toneladas, y un coste de desarrollo de casi mil quinientos millones de dólares, Cassini era una astronave de diseño extraordinariamente ambicioso, sobre la que descansaba el peso de grandes expectativas.

Tras abandonar la Tierra desde Cabo Cañaveral en 1997, Cassini —portando con ella la sonda Huygens— se embarcó en un largo tour del Sistema Solar, con el propósito de obtener suficiente impulso para alcanzar su destino mediante una serie de maniobras de ‘asistencia gravitatoria’: al pasar cerca de un planeta, la sonda podía aprovechar el campo gravitatorio del mismo para acelerar y salir catapultada hacia el espacio sin necesidad de gastar energía. En una sucesión de maniobras increíblemente precisas, Cassini realizó dos pasadas sobre Venus, otra más sobre la Tierra (en 1999), y una última sobre Júpiter, la cual puso finalmente a la sonda camino de Saturno. Finalmente, tras siete años de viaje por el vacío, Cassini entró en órbita alrededor del gigante anillado en 2004. Poco después, la sonda Huygens se desprendería de Cassini para dirigirse hacia Titán, donde tocaría tierra en 2005.

Estudios anteriores de Titán habían revelado que esta luna posee una densa atmósfera anaranjada que, al igual que la de la Tierra, está compuesta mayormente de nitrógeno. No obstante, poco se conocía de la superficie bajo esta atmósfera, aparte de que en ella había metano en abundancia. Es más, se sabía que la temperatura media de Titán es de –180 ºC, lo que debería permitir la existencia de metano en formas líquida, sólida y gaseosa —como es el caso del agua en nuestro planeta—. Es decir, a su llegada a Titán, Huygens podría encontrarse con un mundo surcado por nubes y lluvias de metano, ríos y lagos de metano, e incluso hielo de metano. Y en efecto, fotografías y datos recogidos por Huygens probaron la existencia de todos estos fenómenos, predichos muchos años antes —con algunos lagos de metano alcanzando los cien kilómetros de longitud—. Tal como Southwood señaló en su charla, ‘una de las mejores cosas de ser científico es cuando las predicciones más arriesgadas resultan ser ciertas’. Huygens transmitió a la Tierra una serie de fotografías que relatan la historia de su violento descenso hacia un paisaje de áridas montañas y valles, lechos fluviales y hondos cañones, cada uno lentamente esculpido por el flujo de metano líquido. Tras recorrer más de mil millones de kilómetros, las imágenes fueron recibidas por vigilantes radiotelescopios en la India, China, Australia y Estados Unidos, y usadas para reconstruir una imponente película del aterrizaje más remoto jamás realizado por un objeto de fabricación humana.

Mientras que la labor científica de Huygens concluyó poco después de su espectacular aterrizaje en Titán, Cassini proseguiría con su estudio del sistema de Saturno por otros doce años, mucho más de lo inicialmente planeado. El impresionante surtido de descubrimientos realizados por Cassini no se resume con facilidad; para empezar, la sonda descubrió siete nuevas lunas de Saturno, algunas de las cuales no son más que pequeños cuerpos formados por la acreción de material rocoso en los anillos del planeta. Cassini también realizó mediciones detalladas del periodo rotacional, la composición atmosférica y el campo magnético de Saturno —el último de los cuales es responsable de las sensacionales auroras del planeta—, y cartografió la estructura de sus icónicos anillos, así como la mayor tormenta jamás registrada en ningún planeta —que superó incluso a la famosa Gran Mancha Roja de Júpiter—.

Uno de los descubrimientos más emocionantes realizados por Cassini comenzó precisamente con el magnetómetro espacial construido por el equipo de Southwood en Londres. Mientras la sonda pasaba cerca de la luna helada Encélado, el instrumento detectó un cambio en el campo magnético local, señalando la existencia de una atmósfera alrededor de dicha luna. Un examen más exhaustivo de esta atmósfera reveló que estaba compuesta de vapor de agua ionizado, el cual manaba del interior de Encélado a través de una serie de gigantescos géiseres situados en su polo sur. Estos géiseres eran de un tamaño tal que podían ser observados desde el espacio, dando lugar a fotografías tan sobrecogedoras como científicamente fascinantes. Increíblemente, los géiseres también resultaron ser la fuente del llamado ‘anillo E’, un difuso anillo de partículas de hielo que sigue precisamente la órbita de Encélado alrededor de Saturno. Tras un análisis más detallado, la NASA anunció la existencia de un océano de agua salada bajo la corteza helada de Encélado, un descubrimiento que transformó por completo nuestra visión de los lugares en los que la vida podría ocultarse en el Sistema Solar. Algunos científicos han propuesto que las mareas producidas por el potente campo gravitatorio de Saturno en este océano podrían constituir una fuente de energía para organismos que habitaran el interior de Encélado, posicionando a esta luna como uno de los mejores candidatos en la búsqueda de vida extraterrestre.

La destrucción de Cassini en la atmósfera superior de Saturno fue, de hecho, diseñada para prevenir que los restos de la sonda contaminasen el entorno potencialmente apto para la vida de algunas de las lunas del planeta. Aunque Cassini, como toda astronave, había sido construida en instalaciones extremadamente esterilizadas, siempre cabía la posibilidad de que microorganismos terrestres hubieran conseguido infiltrarse como polizones en la sonda. Antes de arder finalmente sobre el gigante gaseoso, Cassini exprimió su producción científica hasta el último minuto, realizando una serie de arriesgadas pasadas a través de los anillos de Saturno, las cuales se habrían considerado demasiado peligrosas si la sonda no hubiera estado ya sentenciada a ser destruida.

La misión Cassini–Huygens se yergue como un ejemplo revelador de la clase de proyectos inverosímiles que caracterizan al campo de la ciencia espacial. A diferencia de los proyectos típicos de la mayoría de ciencias, que se hallan sujetos a ajustados presupuestos y estrictos plazos de cinco años, las colosales misiones espaciales como ésta demuestran que, al menos en ciertos casos, pensar a lo grande tiene su recompensa. Tras la propuesta inicial de la misión, hicieron falta quince años para el diseño, construcción y lanzamiento al espacio de Cassini y Huygens, y otros siete años para que ambos alcanzasen su destino. El grado extremo de precisión y anticipación implicado en el diseño de un proyecto científico con una gestión tan meticulosamente detallada durante décadas, y permanentemente expuesto a la posibilidad de fracaso total —que conllevaría la pérdida de miles de millones de dólares y millones de horas de trabajo— está más allá de la experiencia de científicos e ingenieros más ‘terrenales’. Aun así, Cassini–Huygens fue un éxito superior a toda expectativa, y demostró que instituciones y gobiernos, si se encuentran firmemente unidos en torno a un objetivo común, son capaces de triunfar incluso en empeños del carácter más ambicioso imaginable. Aunque el viaje de Cassini y Huygens finalmente tocó a su fin el año pasado, su legado está lejos de terminar: el patrimonio de datos científicos recopilado gracias a ellos sigue siendo objeto de intenso estudio, y las respuestas que se deriven del mismo continuarán enriqueciendo nuestra comprensión de este minúsculo rincón del cosmos al que llamamos hogar.