Cassini-Huygens foi uma missão espacial não-tripulada enviada em missão ao planeta Saturno e seu sistema de luas. Um projeto conjunto da NASA, ESA (Agência Espacial Europeia) e ASI (Agência Espacial Italiana), ela consistia em dois elementos principais, o orbitador Cassini"Sonda Cassini está pronta para mergulhar em Saturno (Manobra será realizada em 15 de setembro". O Globo, 05/04/2017 e a sonda Huygens. Lançada ao espaço em 15 de outubro de 1997, ela entrou em órbita de Saturno em 1 de julho de 2004 e continuou em operação até 15 de setembro de 2017, estudando o planeta, seus satélites naturais, a heliosfera e testando a Teoria da Relatividade. Entre as muitas descobertas da missão estão ambientes potencialmente habitáveis nas luas de Saturno, incluindo um oceano de subsuperfície de água em Enceladus.
Um projeto que levou duas décadas de planejamento e desenvolvimento até seu lançamento, após uma viagem interplanetária de quase sete anos, na qual sobrevoou Vênus e Júpiter, a nave entrou em órbita de Saturno na metade de 2004; em dezembro daquele ano a sonda europeia Huygens separou-se do orbitador Cassini da NASA e em 14 de janeiro de 2005 entrou na atmosfera e pousou na superfície do maior satélite de Saturno, Titã, transmitindo imagens e dados para a Terra, na primeira vez em que um objeto construído pelo ser humano pousou num corpo celeste do Sistema Solar exterior.
A Cassini-Huygens integra o Programa Flagship para os planetas exteriores, o maior e mais caro programa espacial não-tripulado da Agência Espacial Estadunidense. As outras missões deste programa incluem as Viking, as Voyager e a Galileu.NASA. "Outer Planets Flagship". A espaçonave de duas partes foi batizada em homenagem aos astrônomos Giovanni Cassini e Christiaan Huygens.
Visão geral
thumb|left|Foto de Saturno tirada por Cassini em 2016. Dezesseis países europeus integrantes da Agência Espacial Europeia e os Estados Unidos formaram a equipe responsável pela missão Cassini Huygens. A missão foi dirigida pelo Jet Propulsion Laboratory da NASA, nos Estados Unidos, onde o orbitador foi montado. A Huygens foi desenvolvida pelo Centro Europeu de Tecnologia e Pesquisa Espacial, localizado nos Países Baixos. O contratante principal do Centro, a francesa Aérospatiale, hoje Thales Alenia Space, montou a sonda com equipamentos e instrumentos fornecidos por diversos países europeus (as baterias e dois instrumentos científicos foram fornecidos pelos Estados Unidos). A Agência Espacial Italiana (ASI) forneceu ao orbitador Cassini a antena de alta frequência com a incorporação de uma antena de baixa frequência, um radar compacto e leve que também usa a antena de alta frequência e funciona como altímetro e radiômetro, e outros componentes eletrônicos foram fornecidos pelo Centre National d'Études Spatiales, a agência espacial francesa.Miller, Edward A. et al. "The Visual and infrared Mapping Spectrometer for Cassini". In: Proceedings of the SPIE's 1996 International Symposium on Optical Science, Engineering, and Instrumentation: Cassini/Huygens: A Mission to the Saturnian Systems, 1996; (2803)Reininger, Francis M. et al."Visible Infrared Mapping Spectrometer--visible channel (VIMS-V)". In: Proceedings of the 1994 Symposium on Astronomical Telescopes and Instrumentation for the 21st Century: Instrumentation in Astronomy VIII; 1994 (2198)Agenzia Spaziale Italiana. "Missions and Projects: Cassini-Huygens", 1995
Em 16 de abril de 2008, ano em que as operações da sonda deveriam chegar ao fim, a NASA anunciou uma extensão de dois anos nos fundos do programa para as operações em Terra e continuação das operações no espaço, que a esta altura foi renomeada como Missão Cassini Equinox "New 2-year mission for Cassini". Astronomy Magazine, 30/06/2008 Ela foi novamente estendida em 2010 por mais sete anos, e novamente renomeada, agora como Missão Cassini Solstice.Moskowitz, Clara. "Cassini Saturn Probe Gets 7-Year Life Extension". Space News, 03/02/2010
Nome
A sonda consistia de dois elementos, o orbitador Cassini da NASA, nomeado em homenagem ao astrônomo e matemático franco-italiano Giovanni Domenico Cassini (também conhecido como Jean-Dominique Cassini depois que assumiu cidadania francesa), o descobridor de vários pequenos satélites naturais de Saturno e dos anéis do planeta;"Giovanni Domenico Cassini". Surveyor, 04/02/2000 e o astrônomo e físico neerlandês Christiaan Huygens, o descobridor do maior satélite de Saturno, Titã, em 1655.European Space Agency. "Christiaan Huygens: discoverer of Titan".
História thumb|Representação de Saturno feita por Christiaan Huygens em 1659.|409x409px
As origens de Cassini-Huygens datam de 1982, quando a European Science Foundation e a Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos formaram um grupo de trabalho para futuras cooperações em missões espaciais. Dois cientistas europeus sugeriram o desenvolvimento de uma sonda dupla orbitador de Saturno-aterrissador em Titã como uma possível missão conjunta. Em 1983, o Comitê de Exploração do Sistema Solar da NASA recomendou a mesma missão como projeto central da agência. Entre 1984 e 1985, a NASA e a ESA fizeram estudos conjuntos para uma potencial missão. A ESA continuou seus próprios estudos em 1986 enquanto a astronauta Sally Ride, a primeira mulher norte-americana a ir ao espaço, em seu influente relatório NASA Leadership and America's Future in Space: A Report to the Administrator, de 1987, também examinava e aprovava a missão Cassini.Ride Sally. "NASA Leadership and America's Future in Space". NASA, ago/1987
Enquanto o relatório de Ride descrevia uma missão orbitador-aterrissador em Saturno como unicamente americana, em 1988 um dos administradores da NASA, Len Fisk, voltava com a ideia de uma missão conjunta, NASA–ESA. Ele escreveu a seu colega da ESA, Roger Bonnet, sugerindo que a agência europeia escolhesse a Cassini entre as três missões então em estudo, prometendo que a NASA se comprometeria em levar adiante esta missão assim que a ESA o fizesse.
Na época, a NASA estava se tornando mais sensível à tensão que havia se desenvolvido entre os programas espaciais americano e europeu como resultado da percepção europeia de que os americanos não os haviam tratado como iguais durante colaborações anteriores. Diretores, funcionários e lobistas da agência envolvidos no planejamento e na promoção de Cassini-Huygens tentaram aparar estas arestas, mostrando seu desejo de compartilhar todas as informações científicas e benefícios tecnológicos advindos da missão. Em parte, este recém-descoberto espírito de cooperação com a Europa surgia de um senso de competição com a então União Soviética, que estava passando a cooperar mais proximamente com os europeus depois que a ESA se afastou da NASA.
A partir daí, a colaboração entre as duas agências não apenas se intensificou como ajudou o programa a sobreviver a um corte de orçamento feito pelo Congresso dos Estados Unidos. A missão Cassini-Huygens ficou sob fogo dos congressistas em 1992 e 1994, mas a NASA conseguiu persuadir os congressistas de que seria imprudente suspender o projeto após a ESA já ter feito grandes investimentos financeiros nele, porque a frustração com promessas quebradas em programas espaciais conjuntos poderia se espalhar para outras áreas das relações exteriores. O programa continuou normalmente após 1994, apesar de grupos da sociedade civil preocupados com potenciais ameaças ao meio-ambiente – seu combustível inclui plutônio – terem tentado atrasá-lo ou cancelá-lo com protestos e medidas judiciais até, e mesmo depois de, seu lançamento em 1997.Broad, William J. "Saturn Mission's Use of Plutonium Fuel Provokes Warnings of Danger". The New York Times, 08/09/1997Boyd, Christopher. "27 Arrested At Protest Of Cassini". The Orlando Sentinel, 05/10/1997
Objetivos Os principais objetivos da Cassini eram: determinar a estrutura tridimensional e comportamento dinâmico dos anéis; determinar a composição das superfícies e a história geológica dos satélites; determinar a natureza e origem do material escuro do hemisfério dianteiro de Jápeto. medir a estrutura tridimensional e comportamento dinâmico da magnetosfera. estudar o comportamento dinâmico das nuvens de Saturno; estudar a vulnerabilidade temporal das nuvens e a meteorologia de Titã; caracterizar a superfície de Titã a uma escala regional.
thumbnail|Lançamento do SLD Titan IV ocorreu às 8h43 UTC a 15 de outubro de 1997 da rampa de lançamento 40 da estação da Força Aérea do Cabo Canaveral, na Flórida.
A sonda Cassini-Huygens foi lançada do Centro Espacial Kennedy em 15 de outubro de 1997,NASA. "Missions: Cassini". Acesso em 16/12/2013 usando o foguete Titan IV-B/Centaur da Força Aérea dos Estados Unidos. O lançamento do veículo foi feito por um foguete de dois estágios, dois motores-foguetão cintados, o estágio Centaur acima, e área para transporte de carga. O sistema de voo completo do sistema Cassini foi composto por um veículo de lançamento e pela sonda.
O custo total da missão Cassini-Huygens é de cerca de US$ 3,27 bilhões de dólares, incluindo US$ 1,4 bilhão para o desenvolvimento, US$ 422 milhões para o veículo lançador e US$ 54 milhões para o rastreamento no espaço. Os Estados Unidos contribuíram com grande parte do custo, sendo o restante repartido entre a ESA, que contribuiu com quinhentos milhões de euros, e a agência italiana, que contribuiu com cerca de 150 milhões.
A missão principal da espaçonave foi cumprida em 30 de julho de 2008, sendo depois prolongada até junho de 2010 como Missão Cassini Equinox,Mosher, Dave. "NASA Extends Cassini Probe's Mission at Saturn". Space, 15/04/2008 onde estudou em detalhes o sistema de Saturno durante o Equinócio, que aconteceu em outubro de 2009."Cassini's mission to Saturn will continue". Astronomy Magazine, 24/06/2008 Em 3 de fevereiro de 2010 a missão conseguiu nova prorrogação, desta vez de 6½ anos até 2017, a época do solstício de verão no hemisfério norte do planeta (Missão Cassini Solstice). Este prolongamento permite outras 155 órbitas em torno do planeta, 54 sobrevoos de Titã e 11 de Enceladus. Em 2017, um sobrevoo em Titan mudou sua órbita de tal maneira que, em sua maior aproximação de Saturno, passou apenas a 3 mil km acima da superfície nebulosa do planeta gigante, abaixo do limite interno do Anel D, o mais interno dos anéis que circundam Saturno. Esta sequência de órbitas próximas terminou quando um novo encontro com Titã usou a força da gravidade para direcioná-la para dentro da atmosfera do planeta.
A espaçonave A Cassini-Huygens foi originalmente planejada para ser a segunda nave de três eixos estabilizados impulsionada por um GTR da família Mariner Mark II da NASA, uma série de sondas não-tripuladas para exploração do Sistema Solar exterior, em órbitas além de Marte, desenvolvida dos anos 90 a 2010 pelo Jet Propulsion Laboratory. Foi desenvolvida simultaneamente com a Comet Rendezvous Asteroid Flyby (CRAF) mas vários cortes de orçamento federais forçaram a NASA a encerrar o projeto da CRAF para se dedicar apenas ao desenvolvimento da Cassini. Como resultado, a Cassini tornou-se uma nave mais especializada a seu próprio objetivo, cancelando a implementação das séries Mariner Mark II. thumb|esquerda|Modelo animado em 3D da espaçonave.
A espaçonave, que incluía o orbitador Cassini e o aterrissador Huygens, foi a maior e mais complexa sonda interplanetária até então construída. O orbitador tinha uma massa de kg e a sonda 350 kg. Com o adaptador ao foguete lançador e kg de propelentes no lançamento, ela atingiu uma massa total de kg na época. Apenas as duas sondas soviéticas Phobos enviadas a Marte eram mais pesadas que a Cassini até então. Tinha 6,70 m de altura e mais de 4 m de largura.