Competencias de astronomía

La astronomía, historia y desarrollo

Introducción

La astronomía es la ciencia que se ocupa de los cuerpos celestes del Universo, incluidos los planetas y sus satélites, los cometas y meteoroides, las estrellas y la materia interestelar, los sistemas de estrellas llamados galaxias y los cúmulos de galaxias. La astronomía moderna se divide en varias ramas: astrometría, el estudio mediante la observación de las posiciones y los movimientos de estos cuerpos; mecánica celeste, el estudio matemático de sus movimientos explicados por la teoría de la gravedad; astrofísica, el estudio de su composición química y su condición física mediante el análisis espectral y las leyes de la física, y cosmología, el estudio del Universo como un todo.

Desarrollo del tema

1. La astronomía una visión universal

Desde muchos años la ciencia astronómica -en un principio mezclado con magia y religión- ha permitido el estudio de los astros. Basada en la observación y la construcción de modelos, esta disciplina surgió de la incertidumbre del ser humano ante los fenómenos naturales y de su necesidad de resolver problemas tales como la navegación o la medición del tiempo.

Con el paso del tiempo la astronomía ha experimentado profundas innovaciones. La magia, ligada estrechamente a la astrología, dio paso a la rigurosa disciplina científica que permite conocer la composición, la estructura y los desplazamientos de los más alejados cuerpos celeste y posibilita el desarrollo de técnicas que han llevado al hombre hasta el espacio exterior.

Mecánica celeste

La mecánica celeste estudia el movimiento de los planetas satélites y astros, todos los cuales se mueven bajo el influjo de la fuerza de gravedad. La observación de estos movimientos ha permitido establecer una teoría general de la gravitación y aplicar esta teoría para calcular las órbitas y su revolución en el tiempo.

Johannes Kepler enunció a comienzos del siglo XVII, las leyes que rigen el movimiento planetario. Se trata de leyes deducidas de la observación y la experiencia y no al tipo de interacción que se desarrolló entre el sol y los planetas.

Fue Newton quien descubrió que la misma fuerza que la Tierra ejerce sobre los cuerpos y que conocemos como gravedad es la responsable de los movimientos planetarios.

Ley de gravedad

La fuerza llamada gravedad está definida por la ley de gravitación universal: dos cuerpos se atraen con una fuerza (F) directamente proporcional al producto de sus masas (m1 y m2) e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (r) que los separa. Su expresión matemática es F = G m1 m2/r2.

Cómo se aplica

Un cuerpo bajo la atracción gravitatoria de otro, describe una órbita que es una sección cónica, una elipse, una parábola o una hipérbole. La ley de Newton es universal. Generaliza las de Kepler, puesto que no se refiere sólo al movimiento planetario, sino que es aplicable a cualquier otro sistema de cuerpos que se mueva bajo la acción d e la gravedad (satélites o sistemas binarios de estrellas).

Aunque la ley de gravitación de Newton fue corregida por la teoría del campo gravitatorio (relatividad general) de Einstein, todavía es lo suficientemente precisa para la inmensa mayoría de los cálculos de órbitas que se realizan. Esta ley sirve también para establecer la posición de un planeta en función del tiempo, calculando todos los datos de su órbita, el tamaño de la elipse, la posición del plano de la elipse respecto a la elíptica, la orientación de la elipse en ese plano y la posición del planeta sobre la elipse en un momento dado.

Ley del movimiento planetario

Los enunciados de Kepler en esta materia son los siguientes:

  1. Los planetas se mueven en órbitas elípticas en uno de cuyos focos se encuentra el Sol.
  2. La velocidad de movimiento de los planetas disminuye en los puntos de la órbita más lejanos al Sol y se incrementa en los más próximos. Matemáticamente este hecho se manifiesta en que la línea imaginaria que une al Sol y el planeta barre superficies iguales de la elipse en idénticos intervalos de tiempo.
  3. El cuadrado del período de revolución de un planeta es proporcional al cubo de su distancia media del sol.

Galileo Galilei (1564-1642) observó que los planetas poseen forma de disco globular, tienen una esférica tridimensional y no cuentan con la llamaradas de luz que emergen de las estrellas. Así comprobó lo que ya habían deducido los astrónomos antiguos: los planetas no titilan y en consecuencia, no constituyen fuentes intrínsecas de luz.

La luminosidad nocturna de los planetas se debe al reflejo de la luz de su estrella principal en su superficie. El Sistema Solar es un conjunto planetario que incluye al Sol y nueve planetas principales, entre los que se encuentra la Tierra. Dentro de él se ubican también los cometas, el cinturón de asteroides, los satélites ligados a sus respectivos planetas y polvo interplanetario.

Velocidad de fuga

Es la velocidad que debe alcanzar un cuerpo para escapar de la fuerza de gravedad que lo retiene en la superficie del planeta. Se expresa en kilómetros por segundo.

Observación de los planetas

Desde los albores de la historia se conocía la existencia de seis planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter y Saturno. Sextante y aparejos astronómicos rudimentarios eran los medios de observación. Pero en le siglo XVII se fabricaron los primeros telescopios de lentes y espejos. Gracias a ellos, el británico William Hersdchel descubrió en 1791 el séptimo planeta: Urano.

En 1846 fueron confirmadas la predicciones del astrónomo francés Urbain Jean Joseph Leverrier (1811-1877), quien había postulado la existencia de Neptuno y proporcionado de modo teórico sus coordenadas. Mediante métodos similares, un equipo estadounidense dirigido por Clyde William Tombaugh descubrió Plutón en 1930.

Tecnología espacial

Gracias a las sondas espaciales hoy puede conocerse la composición de las atmósferas de los planetas. La de Júpiter está á constituida por una gran proporción de metano, con amoniaco e hidrógeno.

A causa de la temperatura (entre 100 y -150 grados Celsius), el metano se encuentra en estado gaseoso y el amoniaco en estado sólido, en forma de cristales. El cuerpo de Júpiter está formado sin duda por sustancias ligeras: hidrógeno y helio en estado sólido.

La sonda Pioneer 10 enviada por Estados Unidos en marzo de 1972 ha permitido el estudio de los meteoritos, de los asteroides y de las distintas radiaciones que atraviesan el espacio. Al término de un viaje de 641 días, durante el cual recorrió cerca de 965 millones de kilómetros el Pioneer 10 voló a 131.000 Km. de Júpiter (marzo de 1979) y permitió observar la presencia de un volcán en «lo», uno de los satélites de este planeta.

2. Astronáutica

El hombre más allá de la Tierra

Hace mucho tiempo el hombre manifestó su curiosidad por estudiar el firmamento. En un principio este interés se centró en saber cuáles eran los astros, cómo eran los planetas y qué pasaba con el Sol; pero como el deseo humano de conocimiento es ilimitado, el hombre no se conformó con mirar el cielo desde la Tierra, sino que quiso ir hacia él y ver con sus propios ojos qué pasaba allá a miles de kilómetros de distancia.

El origen para poder estudiar el espacio se remonta a la invención de la pólvora por los chinos en el siglo IX. Desde entonces comenzaron a fabricarse los primeros cohetes que, sin embargo, tuvieron fines muy distintos a los actuales.

La astronáutica se refiere a la ciencia de la navegación entre los cuerpos celestes; es decir, a los viajes realizados por naves creadas por el hombre para traspasar las fronteras de la Tierra. Si estas llevan personas, a ellas se las llama astronautas o cosmonautas. Dependiendo del tipo de función que cumplan los aparatos que navegan por el espacio, pueden catalogarse como satélites artificiales, sondas espaciales, laboratorios orbitales, naves o transbordadores espaciales y módulos de nave activos o pasivos. Todos ellos se complementan con cohetes impulsores dotados de combustible líquido o sólido.

Los aportes de Tsiolkovski, Goddard y Oberth

Konstantin E. Tsiolkovski

Tsiolkosvki, científico que se dedicó al estudio de los vuelos espaciales, y los eventuales viajes supersónicos en el espacio exterior, siendo el primero en darle importancia a la construcción de las estaciones orbitales, entre otras actividades se dedicó al modelado de los diseños aeronáuticos y cohetes. Fue aceptado como miembro de la Sociedad Físico química Rusa, al enviar sus trabajos de investigación. Entre otros aportes que realizó fue el financiamiento y fabricación del primer túnel de viento en Rusia, y sugirió la idea de montar un cohete en la parte superior de otro, conocido en la actualidad como Principio de Varias Fases.

Además este científico de origen ruso, fue uno de los primeros en analizar los posibles problemas derivados de la puesta en órbita de satélites artificiales, de los problemas surgidos a raíz de largas estancias en complejos orbitales, la utilización de trajes espaciales, etc.

Entre sus principales aportes se encuentran:

  • La importancia del aprovechamiento de la energía solar para llevar a cabo la construcción y el mantenimiento de los satélites.
  • Obtener beneficios económicos para su país en base a los satélites.
  • En 1980 comenzó publicando artículos sobre una serie de artefactos voladores.
  • En 1895 publicó «Sueños de la tierra y el cielo».
  • En 1903 publicó su libro Exploración de los espacios del Universo por medio de aparatos reactivos, en el que se decía «La humanidad no permanecerá por siempre en la Tierra, sino que primero se asomará tímidamente fuera de la atmósfera, y luego conquistará el espacio exterior».

Tsiolkovski fue un pionero de las ciencias espaciales, y por ello debe ser considerado como uno de los principales impulsores de la astronáutica; impulsó el estudio de los cohetes de varias fases, que serían finalmente usados en la década de los 60. Como homenaje, un cráter de la cara oculta de la Luna lleva su nombre.

Robert Goddard

Realizó las primeras pruebas sobre la propulsión de cohetes en el vacío. Desarrolló precariamente un cohete impulsado por oxígeno líquido y gasolina. Además en 1953 fabricó el primer cohete el cual superó la velocidad del sonido.

Hermann Oberth

Diseñó un cohete propulsado por combustible líquido. Escribió un tratado donde formulaba matemáticamente el principio por el cual un nivel dado de velocidad permite abandonar el campo gravitatorio terrestre. En 1941 colaboró con el científico alemán Werner von Braun en el centro de desarrollo de Peenemünde (Alemania), del que saldrían los proyectos V-1 y V-2 utilizados en la Segunda Guerra Mundial.

Distintos usos de la astronáutica

En sus inicios, el desarrollo de la astronáutica se relacionó fuertemente con la creación de armamento y la defensa. Sin embargo, sus usos fueron haciéndose extensivos a diferentes campos, como la medicina, las comunicaciones y el estudio del clima, entre otros.

La preocupación por el agotamiento de los recursos naturales y el crecimiento de la población son algunas de las razones que han conducido a la fabricación de satélites especializados, siendo los principales los estadounidenses ERTS (por una sigla en inglés que significa ‘satélites tecnológicos para recursos terrestres’) y las estaciones soviéticas Salyut.

A través de las ondas que los satélites captan, es posible recoger por fotografía o televisión imágenes digitalizadas que sirven para detectar cultivos, estructuras geológicas, calidad del suelo, contaminación o distribución de las aguas. Estos aparatos favorecen la obtención de datos como la temperatura, la salinidad, la altura de las olas y la velocidad de las corrientes, todos ellos factores de gran importancia para la navegación y la pesca. Por medio de los satélites es posible igualmente sondear el suelo y las plataformas continentales, a fin de conocer la existencia de petróleo, minerales o bolsas de gas.

La vertiginosa carrera que se desarrolló posteriormente a la puesta en órbita del Sputnik 1 concluyó el 15 de noviembre de 1972, cuando la UNESCO (Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura) aprobó una declaración donde se regulaba el empleo de las comunicaciones vía satélite.

Los Estados Unidos comenzaron a mandar satélites de comunicaciones a partir de 1958, con los sistemas Score, Courier y Echo. En 1962 empezó la serie de satélites experimentales Telstar. Por su parte, la Unión Soviética puso en órbita en 1965 el Molniia 1, primero de una serie que tuvo gran impacto social, político y económico en la nación soviética.

Desde la década de 1960, la Tierra ha sido fotografiada y la información obtenida es utilizada para análisis y predicción del tiempo. De esta manera, el estudio de los datos permite actualmente el seguimiento de huracanes, tifones y tormentas, pudiendo predecirse su evolución y, por lo mismo, evitar grandes catástrofes en zonas pobladas por el hombre.

3. La relatividad de Einstein

La Teoría de la Relatividad, propuesto por el físico judío Albert Einstein (1879-1955) en la primera parte del siglo 20, es uno de los avances científicos más importantes de nuestro tiempo. Aunque el concepto de la relatividad no fue introducido por Einstein, su mayor contribución fue el reconocimiento de que la velocidad de la luz en el vacío es constante y una frontera física absoluta para el movimiento.

Esto no tiene un gran impacto en la vida del día a día de una persona ya que viajamos a velocidades mucho más lentas que la velocidad de la luz. Para los objetos que viajan casi a la velocidad de la luz, sin embargo, la teoría de la relatividad indica que los objetos se moverá más lento y acortar la longitud desde el punto de vista de un observador en la Tierra.

Cuando Einstein aplicó su teoría de campos gravitacionales, se deriva la »curva continuo espacio-tiempo«, que muestra las dimensiones de espacio y tiempo como una superficie de dos dimensiones, donde los objetos masivos crean valles y depresiones en la superficie. Este aspecto de la relatividad explica los fenómenos de la curvatura de la luz alrededor del Sol, predijo agujeros negros, así como el Fondo Cósmico de Microondas Radiación ( CMB) – un descubrimiento renderizado anomalías fundamentales en la clásica hipótesis de estado estacionario. Por su trabajo sobre la relatividad, el efecto fotoeléctrico y la radiación del cuerpo negro, Einstein recibió el Premio Nobel en 1921.

4. Alemania y el desarrollo espacial

Posiblemente el lanzamiento espacial del Sputnik I se pudiera haber postergado más allá de 1957 si durante la Segunda Guerra Mundial el alto mando alemán no hubiese creado las condiciones necesarias para la fabricación de un cohete.

Para lograr este objetivo el científico Wernher von Braun construyó la base de Peenemünde en la costa báltica alemana, de donde salieron los primeros misiles V-2. El 3 de octubre de 1942 se lanzó el prototipo de 13 toneladas de peso, con un alcance de 300 kilómetros y una velocidad de 5.700 km/h.

La manera en cómo se impulsan los cohetes es esencialmente químico, en otras palabras, para que un objeto se mueva en una dirección, el objeto debe empujar en la dirección opuesta. Por ejemplo: al caminar, una persona ejerce con su pierna una fuerza hacia atrás contra el suelo, pero su cuerpo se mueve en la dirección contraria. Para viajar por el espacio, la nave espacial ejerce una fuerza hacia abajo con la descarga de sus motores (acción) y se mueve hacia arriba en la dirección opuesta (reacción).

Después de que la Unión Soviética lanzara el Sputnik-1 (1957), y mientras el entonces presidente de Estados Unidos, Dwight Eisenhower anunciaba que esperaban lanzar un satélite artificial, los soviéticos dieron un segundo golpe el 3 de noviembre cuando pusieron en órbita el Sputnik -2, que llevaba a bordo a la famosa perra Laika como tripulante. Este animal se convirtió así no solo en el primer ser vivo que viajaba al espacio, sino también en el primer mártir de la era espacial, al morir en órbita a los siete días del lanzamiento.

5. Orbitando el espacio

Si pudiéramos viajar a 40 mil km/h (velocidad de escape) podríamos abandonar el planeta. Pero resulta que uno de los impedimentos más importantes que ha tenido que enfrentar el hombre en cuestión a la astronáutica es que el espacio carece de aire, puesto que se encuentra por encima de la atmósfera.

Para poder realizar un viaje se necesita una serie de factores como lo son un vehículo, con el cual no dependa del aire para la elevación o para el desplazamiento

Cohete

Se sabe que las técnicas de propulsión por cohetes se desarrollaron hace ya mucho tiempo. Antiguamente la pólvora era utilizada como combustible, de un modo muy parecido a los fuegos artificiales. Se tienen antecedentes que señalan que en el año 1232, la ciudad de Kaifeng, en China, se defendió de los ataques de los mongoles con la ayuda de cohetes.

El desarrollo de los cohetes con carburante líquido empezó en la década de 1920. El primer cohete de combustible líquido construido por Goddar fue lanzado en 1926 en Massachusetts. Cinco años más tarde se lanza el primer cohete alemán y en 1932 la Unión Soviética prueba el suyo por primera vez.

La conquista del espacio comenzó el 3 de octubre de 1942, cuando el cohete V-2 experimental, construido por un equipo de ingenieros alemanes encabezados por Wernher von Braun y Walter Dornberger, consiguió elevarse desde la base de experimentación alemana de Pennemünde, en la isla de Usedom, con una aceleración de 1.340 metros por segundo, alcanzando una altura de 84 km. sobre el nivel del mar antes de volver a caer a 187 km. de la base de lanzamiento.

De esta forma se convirtió en el primer aparato construido e ideado por el hombre que atravesaba los límites de la atmósfera terrestre. El V-2 fue una famosa y mortífera arma secreta de Adolf Hitler, predecesora de la posterior tecnología balística y espacial. Los científicos alemanes Dornberger y Von Braun, comenzaron a hablar sobre las posibilidades del cohete en tiempos de paz como un vehículo de exploración espacial.

Con los avances, estudios e investigaciones realizadas durante la Segunda Guerra Mundial en lo que a cohetes se refiere, se da inicio a la carrera espacial. La era espacial y la astronáutica práctica arrancan con el lanzamiento del Sputnik 1 por la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) en octubre de 1957, y con el del Explorer 1 por Estados Unidos en enero de 1958.

El 12 de abril de 1961, la Unión Soviética anunció que el cosmonauta Yuri Alexeyevich Gagarin había dado una vuelta a la Tierra a bordo de la nave Vostok I y regresado sin problemas. Pero no solo los hombres pudieron compartir la ilusión de tripular un vehículo espacial, ya que en junio de 1963 la rusa Valentina Tereshkova se convertía en la primera mujer que cumplía dicha misión. Los estadounidenses también habían mandado un hombre al espacio: el astronauta Alan Shepard, que viajó lanzado en trayectoria suborbital en la cápsula Mercury Freedom 7 el 5 de mayo de 1961 desde Cabo Cañaveral.

Posteriormente, en 1962, John Glenn fue no solo fue el primer estadounidense en orbitar la Tierra, sino que además el primero en fotografiarla desde el espacio exterior con una cámara compacta de 35 milímetros. El poderío espacial soviético, que a todas luces se vislumbraba considerablemente mayor, hizo que Estados Unidos desplegara un gran esfuerzo científico, tecnológico e industrial para lograr el objetivo que el presidente John Kennedy se había propuesto: conquistar el espacio.

Luego de que los satélites Lunik 1 y 2 (soviéticos) se acercaran a la superficie lunar con muy poco éxito, por fin la sonda Lunik 9 pudo alunizar (posarse en la Luna) en forma suave, en el llamado Océano de las Tempestades, una parte de la Luna que visto desde la Tierra se asemeja a un océano en estas condiciones.

La confirmación de que el hombre también podía pisar este territorio quedó registrada el 20 de julio de 1969, después que el Apollo 11 llevó a Edwin Aldrin, Michael Collins y Neil Armstrong desde Cabo Cañaveral rumbo a la Luna. Una vez en órbita alrededor de la Luna, Armstrong y Aldrin pasaron al módulo lunar Águila y descendieron en la superficie lunar.

Armstrong fue el primero en bajar, cuando tocó suelo selenita dijo: “Es un pequeño paso para un hombre, pero un gran paso para la humanidad”.

Los rusos, concentraron sus esfuerzos en las naves Soyuz, que sirvieron como experiencia para que en abril de 1971 la décima misión de la serie atracara en la estación espacial Salyut 1, que había sido lanzada el 19 de abril de 1971. En junio de ese mismo año la nave Soyuz 11 repitió la hazaña y permitió que tres cosmonautas permanecieran en el Salyut 1 durante veintidós días. Posteriormente, vinieron las grandes naves no tripuladas Progreso, que solucionaron el problema del reabastecimiento.

En 1973 Estados Unidos lanzó el laboratorio Skylab, en el que se realizaron cuatro misiones hasta 1979. Esta colosal estación se construyó en parte aprovechando los restos del material desarrollado para las misiones Apolo, específicamente del cohete Saturno V, cuyo fin era dar el impulso definitivo a la nave Apolo hacia la Luna.

La estación Skylab contó con tres misiones que permanecieron durante 28, 59 y 84 días, cada una con tres astronautas de la NASA (National Aeronautics & Space Administration). La primera misión tuvo que realizar tareas de reparación importantes, cuyo objetivo fue hacer habitable la estación. Durante las siguientes misiones se llevaron a cabo variadas investigaciones científicas, que incluyeron más de cien trabajos relacionados con la observación solar, fabricación de materiales, astrofísica y experimentos médicos para estudiar la adaptación del ser humano a condiciones de baja gravedad.

Vivir en el espacio

Alguna vez habrás pensado cómo sería vivir fuera de la Tierra, en un planeta nuevo y yendo de un lugar a otro en fabulosas naves espaciales. Por ahora, y a pesar del desarrollo tecnológico, esta realidad todavía se encuentra en período de investigación. Sin embargo, el hombre ha desarrollado variadas estrategias de supervivencia en el espacio exterior, basadas en los estudios que desde hace años se realizan, y que se relacionan con la respuesta del cuerpo humano a situaciones como la falta de gravedad o la carencia de oxígeno.

Las naves se han hecho cada vez más sofisticadas, precisamente para que los astronautas puedan permanecer largos períodos de tiempo en órbita. Pero la vida en el espacio no es simple. De hecho, casi la mitad de los tripulantes padecen el mal del espacio , que les ocasiona vértigo y mareos cuando experimentan por primera vez la ausencia de gravedad. La falta de peso perjudica los huesos y los músculos, por lo que los astronautas deben frecuentemente hacer ejercicio físico, ya sea caminando sobre una banda móvil o practicando ciclismo estático.

Para que puedan descansar, las cabinas tienen sacos de dormir verticales, debido a que como en el espacio no existe gravedad no importa la posición en que los astronautas duerman. Si los astronautas deben salir de la nave o estación espacial, cuentan con un sistema conocido como Unidad de Maniobras Tripulada (UMT), que los convierte en una verdadera nave tripulada por sí mismos.

La primera Unidad de Maniobras Tripulada fue diseñada para la Lanzadera Espacial de Estados Unidos y se parece a una butaca de 125 centímetros de altura y 100 kilos de peso. Va unida a la espalda de un traje espacial, y sus dos brazos contienen todos los mandos con los que los astronautas pueden desplazarse en cualquier dirección a 20 metros por segundo.

Por lo general quienes se convierten en astronautas fueron pilotos con gran habilidad y experiencia, cuyo entrenamiento los hace más aptos para soportar las condiciones del espacio exterior. Para ello se practica en simuladores, que son imitaciones de vehículos espaciales, y se les hace experimentar en una máquina centrífuga para analizar cómo reaccionan frente a los cambios de gravedad.

6. El proyecto Cassini-Huygens

El cohete Titán IV Centaur, lanzado el 15 de octubre de 1997 desde Cabo Cañaveral, el mayor sistema de lanzamiento estadounidense en funcionamiento. En su interior se encuentra una de las más grandes y complejas naves espaciales, cuyo objetivo es situar un aparato de cinco toneladas y media en la ruta correcta para llegar hasta Saturno.

Para que su desplazamiento sea posible en el espacio exterior, el Titán IV Centaur se vale de la gravedad de otros planetas, como Venus y Júpiter. Esto quiere decir que dichos planetas prácticamente van impulsando la nave, de manera tal que el último empuje proporcionado por Júpiter le permitirá llegar a Saturno en julio de 2004.

El lanzamiento tuvo lugar el 15 de octubre de 1997 y entró en la órbita el 1 de julio de 2004. El 25 de diciembre de 2004 la sonda se separó de la nave aproximadamente a las 02:00 UTC. La sonda alcanzó la mayor luna de Saturno, Titán, el 14 de enero de 2005, momento en el que descendió a la superficie del planeta para la recogida de información científica. Se trata de la primera nave que orbita Saturno y el cuarto artefacto espacial humano que lo visita.

La misión Cassini-Huygens posee los instrumentos científicos más avanzados que se hayan lanzado al espacio, dos de los cuales podrán fotografiar Saturno, los anillos, Titán, los satélites helados y campos de estrellas. En la misión Cassini-Huygens se unieron las agencias espaciales estadounidense y europea, involucrando un total de 16 paises. Los principales objetivos de la nave Cassini son:

  1. Determinar la estructura tridimensional y el comportamiento dinámico de los anillos de Saturno
  2. Determinar la composición de la superficie de los satélites y la historia geológica de cada objeto
  3. Determinar la naturaleza y el origen del material oscuro de la superficie de Jápeto
  4. Medir la estructura tridimensional y el comportamiento dinámico de la magnetosfera
  5. Estudiar el comportamiento dinámico de la atmósfera de Saturno
  6. Estudiar la variabilidad atmosférica de Titán
  7. Realizar la cartografía detallada de la superficie de Titán

La misión espacial Cassini- Huygens fue lanzada en 2007 para explorar el planeta Saturno. El programa incluye el estudio de su atmósfera y sus anillos. Lanzada en 1997, Cassini- Huygens es la primera misión espacial dedicada a la exploración de Saturno. Su objetivo es el estudio de la atmósfera del planeta, su campo magnético, sus anillos y sus lunas.