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Ciencia
Espacial
Sobre Titán
17
de Enero de 2005.
 El
aterrizaje de la pequeña sonda europea Huygens se ha convertido en uno
de los mayores triunfos de la astronáutica del Viejo Continente.
Científicos e ingenieros han conseguido sorprendentes y espectaculares
resultados en una misión de riesgo considerable. La Agencia Espacial
Europea y sus socios en esta aventura (la NASA y la agencia espacial
italiana) han demostrado que la exploración del Sistema Solar sigue
siendo uno de los más fascinantes campos de la ciencia.
No faltaban motivos para la investigación de Titán. Aparte de ser la
luna más grande de Saturno y de tener unas temperaturas que alcanzan los
-180 grados C, ¿qué tiene este satélite que atraiga tanto el interés de
los científicos? Por una parte, su atmósfera, muy densa, cuyo origen
todavía no se conoce y que consistente principalmente en nitrógeno.
Además, dicha atmósfera es rica en componentes orgánicos que están en
constante reacción. En particular, existe un pequeño porcentaje de
metano que está continuamente siendo suministrado en la atmósfera de
Titán por medio de un mecanismo que es todo un misterio hasta la fecha.
Las grandes nubes anaranjadas debidas a la bruma orgánica son tan
opacas, que la superficie sólo se puede ver con rayos infrarrojos. Esta
bruma se crea cuando la luz solar y los rayos cósmicos descomponen el
metano de la atmósfera, produciendo complejos compuestos orgánicos que
se van depositando en la superficie y acumulándose con el tiempo. Esto
sugiere la presencia de un ciclo atmosférico primigenio parecido a los
que hubo en la Tierra hace unos 3.800 millones de años, cuando estaba en
plena formación. Los científicos especulan que tal vez existan lagos e
incluso océanos compuestos de una mezcla de etano, metano y nitrógeno en
estado líquido, debido a que la presión y la temperatura en la
superficie son suficientes para licuar estos gases naturales. En
definitiva ésta es una luna del tamaño de un planeta, que está vivo, en
constante evolución y con una atmósfera única que posee similitudes
paralelas a la terrestre.
Ante tales credenciales, Europa decidió aprovechar el viaje de la sonda
americana Cassini hacia Saturno para incluir una pequeña subsonda que
intentase descender a través de su atmósfera para analizarla. Si había
suerte, el vehículo podría incluso posarse sobre la superficie, ya fuera
sólida o líquida, y seguir operando durante un tiempo, hasta el
agotamiento de sus baterías.
Construida por la empresa Alcatel Space con participación de numerosos
grupos industriales y científicos, europeos e internacionales, la
Huygens se encontró por fin en ruta hacia Saturno, adosada a la Cassini.
Poco después del lanzamiento, hace unos siete años, se descubrió un
problema en las comunicaciones entre ambos vehículos que podría limitar
el envío de la información obtenida por la Huygens. Trabajando
duramente, los ingenieros encontraron la solución mediante cambios
importantes en las fechas de liberación del vehículo y otras mejoras. El
pasado 25 de diciembre, la Huygens fue expulsada como estaba previsto
por la Cassini, en ruta de colisión hacia Titán. A partir de entonces,
la acción principal pasaba a manos del vehículo europeo.
La Cassini le había inducido un giro de rotación de unas 7,5 rpm,
adecuado para mantener una cierta estabilidad durante la entrada
atmosférica. El 14 de enero, el día del descenso, empezaron a
desencadenarse todos los pasos necesarios para llevar a cabo la misión.
A las 04:44 UTC, un cronómetro interno activaba los sistemas de la
Huygens, que sólo podía utilizar la electricidad almacenada en las
baterías de a bordo. Lista para desempeñar su crucial actividad de
repetidor de comunicaciones, la Cassini desvió su antena para mirar
hacia Titán a las 07:02 UTC. A las 08:44 UTC, la Huygens ponía en marcha
sus transmisores. Por un lado, la Cassini grabaría de forma redundante
toda la información que éstos le enviaran posteriormente. Por otro, una
señal “baliza”, captada directamente por los radiotelescopios
terrestres, serviría para mantener a los ingenieros conscientes del
funcionamiento de su vehículo.
La entrada atmosférica propiamente dicha se inició en el punto de
referencia, a 1.270 km sobre la superficie de Titán, a las 09:06 UTC,
después de un viaje de 20 días y 4 millones de kilómetros en solitario.
Gracias a su escudo térmico, que le permitió resistir el rozamiento, la
Huygens empezó a desacelerar rápidamente, alcanzando el máximo hacia las
09:09 UTC. Durante estos tres minutos iniciales, tuvo que desacelerar de
18.000 a 1.400 km/h. Un minuto después, y en veloz secuencia, se abría
un primer paracaídas piloto (160 km de altitud), maniobra seguida por la
separación de la cubierta superior y la apertura del paracaídas
principal dos segundos después. A continuación, y con el descenso
estabilizado y más lento (unos 300 km/h), se separó el escudo térmico.
En ese momento, la nave empezó a transmitir, al tiempo que se iniciaban
las mediciones con los instrumentos instalados a bordo. A las 09:25 UTC,
finalizaba esta fase, separándose el paracaídas principal de unos 8
metros de diámetro y abriéndose otro más pequeño, de unos 3 metros,
adaptándose a la cada vez más densa atmósfera (120 km de altitud). A las
09:49 UTC, la sonda se hallaba a unos 50 km de altitud.
Hacia las 10:30 UTC, personal del Robert C. Byrd Green Bank Telescope
(GBT), en Estados Unidos, confirmaba la detección de la señal
baliza/portadora de la Huygens. Se trataba de una señal muy débil pero
que confirmaba que la nave estaba viva en esta fase de su descenso, que
se había separado la cubierta trasera del vehículo y que su paracaídas
principal también se había abierto. Poco después, otros radiotelescopios
de todo el mundo se lanzaron a la tarea de capturar la señal y
registrarla, midiendo su desplazamiento Doppler, un resultado científico
de indudable interés.
Hacia las 11:12 UTC, la Cassini realizaba su máxima aproximación
respecto a Titán. En la atmósfera del satélite, la Huygens encendía a
las 11:23 UTC una lámpara luminosa para realizar medidas de la
reflectividad de la superficie. Poco después, el vehículo se posaba
suavemente, y continuaba obteniendo información y fotografías.
La continuada recepción de la señal portadora indicó a los ingenieros
que la nave había resistido el aterrizaje (hacia las 11:34 UTC).
Superando el horizonte local de la Huygens, y por tanto impedida de
continuar recibiendo más datos científicos, la Cassini giró su antena a
las 13:47 UTC, y apuntó de nuevo hacia la Tierra. A las 14:10 UTC, la
sonda más compleja construida jamás empezó la transmisión de este tesoro
informativo.
En ese instante, la Huygens seguía aún operando, habiendo superado con
creces el diseño mínimo de 2 horas y 15 minutos, pero incapaz de remitir
sus datos a nuestro planeta. La señal portadora continuará recibiéndose
durante muchos minutos después del aterrizaje, hasta el agotamiento de
las baterías. El secreto de su longevidad puede asignarse a la
temperatura interna de la sonda, parecida a la existente en cualquier
laboratorio terrestre, a pesar del entorno helado, en el exterior. La
estructura del Módulo de Descenso, que contiene en su interior todos los
experimentos científicos, así como los subsistemas de soporte de la
sonda, fue diseñada y construida por la empresa española EADS CASA
Espacio.
A las 15:26 UTC, las estaciones terrestres recibieron la confirmación de
que la Cassini había recibido con éxito los datos transmitidos por la
Huygens durante el descenso. Dado que la Cassini había empezado a grabar
antes de que esta última activara sus transmisores, los primeros datos
estarían “en blanco”. Hacia las 16:20 UTC, la información inicial empezó
a llegar a la Tierra, ante la alegría general.
Una primera rueda de prensa reconoció el éxito sin precedentes de la
misión desde el punto de vista de la ingeniería. Los primeros datos
recibidos correspondieron a información relativa al funcionamiento de la
nave. Se confirmaba así que la Huygens empezó el descenso girando a unas
9,5 rpm, y que este ritmo se redujo a unas 3,6 rpm a unos 50 km sobre la
superficie. Se confirmó también la apertura del paracaídas secundario y
la activación de los seis instrumentos científicos.
Más tarde, con la transmisión procedente de la Cassini completada, los
responsables del programa alcanzaron su punto emotivo álgido, pues su
nave había conseguido imágenes extraordinarias y resultados que hacía
mucho tiempo, en algunos casos más de 20 años, que habían perseguido.
Con la premura del interés periodístico, los científicos prepararon
algunas muestras del material obtenido, presentándolo al público. Al día
siguiente, sábado, y tras trabajar toda la noche, aportaron otros
resultados, aunque saben muy bien que el análisis se prolongará durante
años. El testimonio más directo, las imágenes enviadas por la Huygens,
nos han mostrado por primera vez la superficie del misterioso Titán, con
un aspecto, al menos en el lugar de aterrizaje, similar a algunos
parajes marcianos, con piedras erosionadas por doquier. La nave aterrizó
sobre superficie sólida, pero es muy posible que haya fotografiado
también orillas cercanas de cuerpos líquidos (posiblemente de metano o
etano).
Técnicamente hablando, y a pesar del tremendo éxito, la Agencia Espacial
Europea también ha anunciado que no todo fue bien durante la misión.
Sólo la previsión original, que permitió construir una sonda con sus
sistemas duplicados por completo, permitió disfrutar de los resultados.
De los dos canales de transmisión redundantes, el “A” no envió datos. O
más bien, fue la Cassini, según posteriores investigaciones, la que no
los recibió por un error humano. La sencilla activación de los sistemas
pertinentes, descrita por los ingenieros europeos a sus colegas
americanos del JPL, quienes debían enviar las órdenes a la nave nodriza,
fue malinterpretada, lo que supuso que la sonda sólo estuviera lista
para captar uno de los canales de datos. Debía emplearse dicho canal
como experimento Doppler de comunicaciones, entre los dos vehículos, de
modo que dicha información se perdió. Por fortuna, quedará suplida por
el exitoso y casi inesperado éxito en el seguimiento masivo realizado
por los radiotelescopios terrestres. La ausencia del citado canal,
además, redujo a la mitad el número de imágenes que fue posible
transmitir, aunque las 350 recibidas en la Tierra mantendrán ocupados a
los científicos durante mucho tiempo.
La Huygens también transmitió información sobre la composición
atmosférica, y grabaciones de sonidos parciales durante el descenso. Sin
duda, durante las próximas semanas, serán numerosos los anuncios de
nuevos resultados procedentes de esta fantástica misión.
Más información en:
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