O adeus a Cassini, o orbitador de Saturno (1982-2017)

A nave orbital Cassini está pronta para morrer. Praticamente 20 anos depois de ter saído da Terra e 13 anos depois de ter chegado a Saturno, chegou a hora de nos despedirmos desse poderoso instrumento. Seu destino foi selado orbitalmente na segunda-feira, quando sobrevoou Titã, a maior lua de Saturno, para um último impulso de gravidade. Os chefes da equipe o chamaram de "o beijo de despedida" da Cassini.

Foi também um beijo de morte, pois Titã lançou Cassini em direção a seu destino final. Sexta-feira, por volta de 8:55 da manhã no horário de Brasília, a nave mergulhou no gigante de anéis. Ela enviou dados via rádio pelo máximo de tempo possível, nos dando uma amostra da atmosfera de Saturno e as imagens mais próximas possíveis do planeta já vistos pela humanidade, antes de evaporar como um meteoro nos céus, um fim dramático às suas funções de orbitador interplanetário mais produtivo em décadas.

"Não existe nada comparado à Cassini", me contou Jonathan Lunine, cientista planetário que trabalhou na missão Cassini-Huygens desde o início e hoje fica em seu gabinete na Universidade Cornell, em Ithaca, Nova York, nos Estados Unidos. "Agora ela será meu espelho retrovisor mental. É uma sensação muito estranha."

Saturno atraiu inúmeras gerações de observadores dos céus, incluindo o astrônomo que deu nome à missão, o italiano Giovanni Domenico Cassini (1625-1712). Em termos radiais, o planeta é cerca de nove vezes maior que o nosso, e é extremamente volumoso, contendo espaço suficiente para agrupar cerca de 700 Terras dentro de si.

Ele é orbitado por 53 luas até então confirmadas, o mesmo número verificado em Júpiter. Duas de suas luas, Titã e Encélado, dispõem de ingredientes para a vida em potencial.

Não é de se impressionar que esse sistema exótico tenha cativado tantas pessoas ao longo da história. Ainda assim, sua localização distante é um grande obstáculo para seu estudo. A distância da Terra a Saturno oscila entre 1,2 bilhões de quilômetros (746 milhões de milhas) e 1,7 bilhões de quilômetros (um bilhão de milhas), quando está mais distante, o que deixa a jornada épica de Cassini nesses 7 anos ainda mais impressionante.

Como projeto em conjunto entre a NASA, a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Italiana (ASI), a missão Cassini-Huygens também deixa um legado especial como uma das colaborações mais bem-sucedidas da história da exploração espacial.

Ao aproveitar os talentos de milhares de especialistas ao redor do mundo em um espaço de tempo de 5 anos – desde seu início em 1982, quando a missão foi concebida formalmente, seu lançamento em 1997 à autodestruição de sexta-feira –, a Cassini é um trabalho de amor multinacional e multigeracional. Compreende-se por que as pessoas cresceram apegadas a essa nave e que a conexão pessoal fique evidente quando falam sobre ela.

"É uma sensação muito triste", me contou Nicolas Altobelli, que começou a trabalhar na missão como aluno de pós-graduação em 2000, e hoje é o cientista de projetos da Cassini-Huygens da ESA.

"A Cassini esteve comigo durante toda minha vida profissional até agora", ele afirmou, por Skype. "É esquisito pensar que a Cassini não estará lá pelo céu."

Não há dúvidas de que a Cassini merece sua aposentadoria. Ao longo de suas aventuras pioneiras, a nave descobriu diversas luas saturninas, testemunhou a fúria de uma tempestade rara no hemisfério norte do planeta, analisou amostras diretas dos jatos de vapor de Encélado, um mundo habitável em potencial, coletou grãos de poeira estelares e jogou a sonda Huygens para a superfície sobrenatural de Titã, realizando a primeira aterrissagem nos confins do sistema solar.

Além de listar esses acontecimentos impressionantes, a nave tirou aproximadamente 400.000 fotos do sistema de Saturno, incluindo vistas da Terra de tirar o fôlego, a partir de sua posição estratégica. Ela também enviou para a Terra terabites de dados sobre seu lar adotivo, revolucionou nosso conhecimento sobre Saturno e iniciou uma página nova de mistérios, os quais deverão ser resolvidos por seus sucessores.

Cassini alavancou sua reputação durante o chamado "Grand Finale", que diz respeito aos 22 "mergulhos ousados" entre Saturno e seu sistema de anéis ao longo dos últimos 5 meses.

Titã foi uma das prioridades de Cassini nesse último ato. Essa lua estranha, pouco maior que Mercúrio, compartilha uma relação especial com a nave. Escondida sob um véu de neblina atmosférica, Titã é fonte de intensa curiosidade desde sua descoberta pelo polímato Christiaan Huygens em 1655. A Voyager 1 fez imagens bem próximas de Titã, em 1980, e determinou composição, temperatura e densidade de sua atmosfera, o que acendeu teorias de que hidrocarbonetos líquidos estariam sob os céus nublados do satélite. A ESA e a NASA motivaram-se a acoplar Cassini com uma sonda a fim de revelar o cenário fascinante da superfície.

O resultado foi a sonda Huygens, conduzida pela ESA, que pegou carona na Cassini em direção a Saturno. Após se separar da nave em dezembro de 2004, a Huygens entrou na atmosfera densa de Titã e se jogou de "paraquedas" no solo em 15 de janeiro de 2005.

Vídeo: NASA Jet Propulsion Laboratory.

Lunine, especialista em Titã, trabalhou na Huygens e foi coinvestigador de Cromatografia Gasosa em Espectometria de Massas da sonda, que catalogou a composição da atmosfera lunar. Quando as fotografias da descida de Huygens começaram a chegar à Terra, ele estava com a equipe de imagens no Centro de Operações Espaciais da ESA, em Darmstadt, Alemanha. O retrato que a Huygens fez de seu destino final foi "espetacular", Lunine afirmou, algo ao mesmo tempo surpreendente e estranhamente familiar.

"As imagens não eram nada mundanas; elas eram como a Terra, a partir de certas características. Mas, de outras formas, elas não se pareciam em nada com o que temos aqui", recorda. "Vimos canais ao lado de uma montanha que pareciam entalhadas por chuva de metano líquido."

As imagens revelaram um mundo muito mais estranho do que o imaginado, esculpido por clima sazonal, um possível criovulcanismo e oceanos de hidrocarbonetos, os quais são os únicos líquidos em uma superfície estável de que se tem conhecimento no sistema solar, depois das massas de água da Terra. Desde a aterrissagem histórica da Huygens, e com o auxílio da Cassini, os cientistas se questionam a respeito de ilhas que desaparecem "como mágica", padrões de dunas e areia eletricamente carregada. Com temperaturas perto dos 179,2°C (-354,56°F), essa lua pode ser fria demais para suportar água no estado líquido em sua superfície, mas ela pode ter um oceano subterrâneo debaixo de sua crosta gelada.

Essas características únicas, juntamente com a química orgânica rica de Titã, acenderam debates sobre sua possível habitabilidade. Nenhum tipo de vida foi detectado por lá, mas acontece que a Cassini-Huygens não foi equipada especificamente para avaliar a habitabilidade de nenhum dos lugares explorados.

Levando em consideração a aventuras de Titã e Cassini juntas, é bastante apropriado que a lua fosse a responsável por segurar a nave em sua última volta, o Grand Finale, em abril, antes de enviá-la ao túmulo esta semana.

E Titã não foi a única lua de Saturno a revelar seus segredos para Cassini. Encélado, uma lua esquisita em forma de noz com apenas 500 quilômetros (310 milhas) de diâmetro, também recebeu atenção. Diversos closes dos sobrevoos da Cassini revelaram que a lua estava expelindo o conteúdo de um oceano líquido subterrâneo por meio de rachaduras na superfície de gelo, literalmente, jorrando suas entranhas para o sistema solar.

"Tão importante quanto o que aprendemos sobre Titã é o que aprendemos sobre Encélado", afirmou Lunine. "Antes de a Cassini chegar a Saturno, já era evidente para nós que Encélado era peculiar, mas ainda nem sabíamos da existência de seus jatos."

A Encélado foi um grande alvo de pesquisa para a Cassini desde o início, mas a descoberta surpreendente desse jato em 2005 fez os chefes da pesquisa buscarem meios de analisar diretamente amostras desse líquido lunar. A Cassini teve que realizar uma manobra em 28 de outubro de 2015, atravessando o jato lunar em uma altitude de 50 quilômetros (30 milhas) acima da superfície, a fim de coletar as partículas oceânicas.

"O que vimos, apresentado pela Cassini, é que essas luas de gelo conseguem ser geologicamente ativas", contou Altobelli. Por exemplo, um estudo publicado em abril de 2017, em coautoria com Lunine e publicado na Science, detectou hidrogênio molecular e silicato no jato, indicando que a lua pode ser ativa em termos hidrotermais. Na Terra, fontes hidrotermais no leito oceânico apoiam comunidades de vida, assim, é plausível que Encélado disponha de sua própria biologia.

"É um ambiente muito semelhante ao da Terra e que poderia, até onde sabemos, sustentar a vida", afirmou Lunine.

Por causa dessa possibilidade de alienígenas habitantes do sistema de Saturno, Cassini deve morrer. Os chefes da equipe não querem arriscar encostar a nave em locais que possam ser contaminados com micróbios terrestres. Então, por enquanto, a habitabilidade de Encélado permanecerá uma questão em aberto, a ser resolvida por naves futuras, como a possível missão intitulada Localizador de Vida em Encélado (ELF).

Além dessas revelações incríveis sobre Titã e Encélado, Cassini também forneceu imagens sem precedentes de Febe, Jápeto, Reia, Hipérion e Dione. Também descobriu seis novas luas pequenas chamadas Methone, Palene, Polideuces, Dafne, Anthe e Aegaeon.

Ela também utilizou o Analisador de Poeira Cósmica (CDA) para apanhar grãos de poeira submilimétricos do meio interestelar. Essas partículas pequenas, compostas principalmente de cálcio, carbono, ferro, magnésio, silício e enxofre, são amostras diretas do vácuo extrassolar, crivada da abundância de partículas de gelo produzidas pelo sistema de Saturno. Como intrusos interestelares, elas podem ser mineradas em busca de pistas sobre o ambiente maior no qual o sistema solar se originou, 4,5 bilhões de anos atrás.

"É exatamente como uma pesquisa no espaço profundo com um telescópio, exceto pelo fato de que, em vez de fótons, estamos analisando partículas de poeira", me contou Altobelli, que é membro da equipe do CDA. "Você tem o produto de milhões de anos ao processar o meio interestelar."

O escopo da missão Cassini variou da captura de partículas menores do que as hemácias ao mapeamento de dinâmicas atmosféricas em escala planetária a fim de testar a teoria geral da relatividade que governa o universo conhecido. Cassini fez tanto fotografias amplas e quanto closes através de diversos comprimentos de onda, e de ângulos bastante diferentes. Ela reduziu, e em alguns casos, resolveu, teorias há muito discutidas a respeito de Saturno e do sistema solar. Ela estudou estreitamente os anéis do planeta, e, em seus meses finais, capturou, pela primeira vez, o espaço entre o gigante de gás e seus anéis.

GIF: NASA Jet Propulsion Laboratory.

Talvez, mais importante, Cassini abriu um caminho poderoso para a maior exploração de Saturno e de seus satélites, e olhou para os inumerosos mistérios ainda não resolvidos desse sistema. Infelizmente, em razão de cortes no orçamento e mudanças na cultura da NASA e da ESA, não há nenhum projeto dessa escala em vias de continuar com os esforços da Cassini.

"Todo o legado de conhecimento de Saturno a uma profundidade muito maior do que houvera antes, nos deixa com um dilema", afirmou Lunine. "Se quisermos verificar todas as coisas empolgantes que a Cassini descobriu, precisaremos de um sistema superorbitador." Imagine: sondas farejadoras de vida que voam através dos jatos de Encélado, embarcações e veículos aéreos para Titã, entre outros equipamentos.

Contudo, a próxima geração de missões a Saturno talvez seja enviada aos poucos, a fim de estudar objetivos específicos, cada um com um orçamento de menos de 1 bilhão de dólares (a Cassini-Huygens custou cerca de 3,26 bilhões). Muitos desses projetos se concentram na exploração dos jatos de Encélado e dos lagos de Titã, incluindo os projetos da ELF, de Lenine, e o veículo aquático Titan Mare Explorer (TiME). Outros cientistas propuseram drones em Titã e sondas para adentrar a atmosfera de Saturno.

Muitas dessas missões propostas foram selecionadas para desenvolvimento pela NASA, contudo, neste momento elas permanecem no limbo administrativo.

A NASA e a ESA já delinearam grandes detalhes a respeito de um possível sucessor da missão Cassini-Hugens, chamada de Missão ao Sistema Saturno-Titã (TSSM) que agruparia um balão aéreo a Titã e o conceito do TiME em um novo orbitador em direção a Saturno. Porém, agora o projeto está em um hiato, substituído pela preferência à visita de Júpiter e suas luas de gelo, incluindo Europa. Por enquanto, a manifestação pública da NASA por missões planejadas a Saturno permanece parada.

O futuro incerto da exploração saturnina ressalta essa aventura singular da Cassini-Huygens. Embora a nave deixe de existir nesta sexta-feira, os anos em que passou explorando o sistema de Saturno estão marcados naquilo que ela enviou de volta para a Terra.

"Isso é algo que as pessoas deveriam saber: essas missões são selecionadas para retornar dados que possam ser preservados para gerações futuras. A maioria dos dados obtidos pela Cassini já foi arquivada. Isso possibilita que qualquer pessoa no mundo possa acessar os dados e analisá-los", diz. Como a Cassini não enviará mais informações todos os dias, seu legado científico está encerrado.

Além disso, há uma miríade de jeitos de consumir, interpretar e representar a enorme quantidade de dados da Cassini, os quais transcendem a ciência. Veja o trabalho de Matt Russo, um fellow de pós-doutorado no Instituto Canadense de Astrofísica Teórica, especialista em converter as ressonâncias de sistemas astronômicos em composições musicais. Inspirado pelo Grand Finale, ele produziu notas com base na trajetória de Cassini as suas observações das luas e dos anéis de Saturno.

Vídeo: SYSTEM Sounds.

"Saturno está repleto de ressonâncias", me contou Russo pelo telefone. "Dentro do sistema de anéis, você tem todas as ressonâncias que quiser com qualquer uma das luas. É o objeto mais musical do sistema solar."

Essas revelações interplanetárias extraídas da Cassini continuarão. Servem de consolo para a rede internacional de pessoas que estão em vias de perder o emissário desenvolvido em meio a uma infância burocrática, enviada para o espaço profundo e guiada através de uma expedição conturbada que encerrou em uma cremação atmosférica.

GIF: NASA Jet Propulsion Laboratory.

"Isso, de certo modo, é algo praticamente único porque a Cassini teve uma colaboração muito mais estreita do que as outras missões", afirma Lunine. "Todos os instrumentos, tanto na sonda quanto na nave, foram fruto de uma colaboração internacional entre os EUA e um país europeu."

"Detesto pensar que foi uma causalidade", continuou. "Foi um grande exemplo de como, ao trabalhar em conjunto com a Europa, os EUA puderam fazer algo grandioso."

E o sentimento de gratidão ecoou pelos membros da equipe em todo o mundo.

"É o fim de uma aventura humana", afirmou Altobelli. "Esse tipo de projeto, quando se tem tantas pessoas dando o melhor para a ciência com essa missão – e você precisa negociar – pouco a pouco, você vê um espírito de família sendo desenvolvido."

Às vésperas de sua morte, Cassini aproximou as pessoas para uma última manobra audaciosa. A NASA transmitiu na manhã de hoje a perda de sinal ao vivo no Laboratório de Propulsão a Jato, em Pasadena, onde os membros da equipe se reuniram para o mergulho fatal da sonda.

No momento em que o último sinal de rádio foi recebido na Terra, a nave se juntou ao astrônomo que deu seu nome à missão e se misturará ao belo planeta que conheceu tão bem.

Não será possível ouvir ruídos robóticos do sistema de Saturno por um bom tempo, e o sistema solar parecerá bastante solitário. Contudo, a Cassini-Huygens, mesmo com o status de uma missão do passado, ficará como lembrete do que é possível realizar quando terráqueos trabalham juntos para explorar novas fronteiras. É hora de dizer adeus e muito obrigado à nossa amada viajante interplanetária.

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