Entre los ocho planetas del sistema solar, Saturno es el sexto planeta más grande después de Júpiter. Desde la distancia del día, su tamaño es superado sólo por Júpiter y es el segundo planeta más grande. Hasta la fecha, cuatro naves espaciales han explorado Saturno: Pioneer 11, Voyager 1 y 2, además de Cassini, que fue retirada en los últimos años. Envían grandes cantidades de datos a la Tierra, enriqueciendo enormemente nuestra comprensión de Saturno.
Cassini es una nave espacial desarrollada conjuntamente por Estados Unidos y Europa para explorar Saturno. Está formado por el orbitador Cassini y los detectores de Huygens. El primero fue desarrollado por la NASA y el segundo por la ESA. Estos dos nombres conmemoran al astrónomo franco-italiano Cassini y al astrónomo holandés Huygens.
Cassini tiene 12 instrumentos y el detector adjunto de Huygens tiene 6 instrumentos. Entre ellos, sus cámaras pueden proporcionar al menos 500.000 fotografías de Saturno, equipos de fotografía avanzados de los anillos y satélites de Saturno, el radar puede escanear la superficie de Titán a través de su capa de gas y otros equipos pueden monitorear la atmósfera de Saturno, detectar campos magnéticos y polvo. etc. Estas características avanzadas convierten a Cassini en uno de los detectores planetarios más avanzados del siglo XX
Después de casi 7 años de vuelo y un viaje de más de 3.500 millones de kilómetros, la sonda espacial Cassini entró en órbita alrededor de Saturno el 1 de julio de 2004, e inició sus trabajos de inspección, investigación y exploración. El 25 de diciembre de 2004 lanzó la sonda Huygens específicamente para detectar Titán. Bajo el control de comandos de control remoto desde tierra, la subsonda aterrizó con éxito en la superficie de Titán. Esto también creó un récord para que una nave espacial lanzada por humanos aterrizara con éxito en el objeto más lejano de la Tierra. a través de Cassie El orbitador Ni regresó a la Tierra.
De hecho, Cassini inició su exploración de Saturno antes de entrar en órbita alrededor del planeta. Con base en las señales de radio que recopiló de Saturno del 29 de abril de 2003 al 10 de junio de 2004, los científicos midieron el período de rotación de Saturno en 10 horas, 45 minutos y 45 segundos, que es más largo que el de la Voyager 1 en 1980 y 1981. Las 10 horas, 39 minutos y 37 segundos medidos por la Voyager 2 fueron seis minutos más. El 30 de junio de 2004, Cassini descubrió accidentalmente que el campo magnético de Saturno es muy diferente del campo magnético de la Tierra a una distancia de 1,61 millones de kilómetros de Saturno, y sus polos están distribuidos a lo largo del cinturón ecuatorial. Los científicos quedaron desconcertados por el nuevo descubrimiento, después de que la Voyager detectara que el eje magnético de Saturno casi coincidía con su eje de rotación.
Observaciones astronómicas anteriores encontraron que Saturno tiene cinco anillos, que se denominan anillo A, anillo B, anillo C, anillo D y anillo E en el orden de tiempo de descubrimiento. En agosto de 1978, la Pioneer 11 descubrió los dos anillos F y G durante su sobrevuelo a Saturno. Desde la distancia de Saturno, están dispuestos de adentro hacia afuera.
Son los anillos D, C, B, A, F, G y E en orden. 30 de junio de 2004. Cassini utilizó su cámara espectroscópica ultravioleta para tomar fotografías de los anillos a medida que pasaba a través de ellos, revelando detalles de los anillos. Según el análisis de científicos estadounidenses, el halo interior está formado por una gran cantidad de roca y polvo. Los componentes principales pueden ser silicatos y algunas sustancias orgánicas. El hielo exterior puede ser una mezcla de agua y amoníaco. Recientemente, Cassini tomó por primera vez varias fotografías de pagodas que se asemejan a pagodas en los lados de los anillos de Saturno, el más alto de los cuales tiene 1.500 metros de altura. Los científicos explicaron que estas pagodas probablemente sean el resultado de la atracción de un satélite de 8.000 metros de diámetro en el anillo A.
En febrero de 2009, basándose en múltiples fotografías proporcionadas por Cassini, los científicos finalmente encontraron la fuente de energía para las fuertes corrientes sostenidas en la atmósfera de Saturno. Aunque ya se sabía que en la atmósfera de Saturno hay muchas corrientes energéticas poderosas, las nubes se mueven hacia el este o el oeste. Hay algunos vórtices en los bordes del flujo de aire, pero su relación no está clara. Después de rastrear y analizar las imágenes enviadas a la Tierra por Cassini, los científicos descubrieron que los vórtices de ambos lados han estado entregando energía al flujo de aire y su velocidad de rotación también se está desacelerando. Vortex es la base de energía que mantiene el movimiento del flujo de aire. Debido a esto, las corrientes de aire en la atmósfera de Saturno pueden persistir durante décadas.
Durante las exploraciones del aterrizaje de Huygens y Cassini, se descubrió que hay lagos de metano líquido en la superficie de Titán, hielo sólido que contiene agua, tierra formada por la deposición de partículas de hidrocarburos y metano en el atmósfera, nubes de metano y, a veces, lluvia de metano. Los científicos creen que en lo profundo del hielo de la superficie de Titán se encuentra un océano de agua y amoníaco. Una de las condiciones necesarias para la supervivencia de la vida es el líquido para aportar nutrientes y ayudar a completar el metabolismo. Se puede concluir que Titán tiene posibilidades de albergar vida.
"Cassini" realizó múltiples sobrevuelos de Encelado y descubrió que el objeto tiene actividad criovolcánica. El material helado que hace erupción no es sólo uno de los componentes principales del anillo E de Saturno, sino que también tiene un profundo impacto en la magnetosfera de Saturno. Es más, los trozos de hielo contienen un compuesto orgánico que puede sustentar la vida. Las temperaturas del subsuelo donde estallan las fisuras volcánicas en el polo sur de Encelado pueden ser lo suficientemente altas como para indicar una fuente de energía. También se descubrió que existe agua líquida debajo de la superficie de Encelado. Esto muestra que Encelado ha cumplido las tres condiciones necesarias para nutrir la vida, y puede haber signos de vida.
A partir de las fotografías enviadas por la "Cassini", se descubrió que Phoebe, que tiene unos 220 kilómetros de diámetro, gira en dirección inversa alrededor de Saturno, orbitando a 13 millones de kilómetros de distancia de Saturno cada 18 meses en promedio. . Una revolución tarda aproximadamente 9 horas y 16 minutos. Al mismo tiempo, se descubrió que Jápeto, que orbita a 3,56 millones de kilómetros de Saturno, tiene un hemisferio oscuro y sin luz, y el otro hemisferio es muy brillante, con una diferencia de brillo de 10 veces. diferencia que se ha observado entre los cuerpos celestes del sistema solar se llama "cara Yin Yang". Los científicos han propuesto varias explicaciones para la causa de este fenómeno, pero aún no hay una conclusión definitiva.
Los científicos también descubrieron que Rea, que orbita en una órbita circular a 520.000 kilómetros de Saturno, está rodeada por una gran cantidad de escombros, formando un cinturón de escombros en forma de disco con un alcance de miles de kilómetros. Los científicos creen que pudo haberse formado por la acumulación gradual de escombros de colisiones pasadas de asteroides o cometas con Rea. Los cálculos de simulación muestran que bajo la acción simultánea del campo gravitatorio de Rea y su órbita alrededor de Saturno, el anillo de escombros a su alrededor puede existir de manera estable durante mucho tiempo.
Cassini, combinada con otras observaciones, se suma al número de lunas de Saturno recién descubiertas. La Unión Astronómica Internacional anunció que Cassini ha descubierto el satélite número 61 de Saturno, lo que eleva el número total de satélites conocidos de Saturno a 61. El satélite tiene aproximadamente 0,5 kilómetros de diámetro y está situado dentro del anillo g. Puede ser una de las fuentes de sustancias del anillo G.
Debido a su destacado desempeño, la misión de Cassini se extendió por otros 7 años. En los últimos siete años, ha volado alrededor de Saturno 155 veces, incluidos 54 sobrevuelos de Titán y 11 sobrevuelos de Titán, ayudando efectivamente a las personas a profundizar su comprensión de la familia de Saturno.