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A missão Cassini da NASA está a entrar no próximo capítulo com uma coreografia orbital que obrigue a sonda a inclinar-se para fora do plano dos anéis de Saturno.

A segunda de cinco manobras de propulsão desta campanha tiveram lugar a 23 de Janeiro. Cada manobra da série obriga a uma consequente assistência de gravidade da massiva lua Titan, que modela a órbita da nave, enviando-a para uma cada vez maior inclinação no que respeita ao equador de Saturno.

A queima de combustível de 35 segundos  a 23 de aneiro alterou a velocidade orbital de Saturno em cerca de 6.8 metros por segundo.

Por comparação, a 1 de Fevereiro a alteração provocou uma mudança de velocidade de 774 metros por segundo.

'Titan faz todo o trabalho pesado,' diz Earl Maize, gestor de projecto da JPL da NASA na California. 'O nosso trabalho é colocar a nave numa altitude e latitude precisa sobre Titan, numa altura precisa, e depois fazer uma grande manobra de propulsão que nos colocará sobre o nosso alvo.'

A Cassini não irá regressar novamente a uma órbita próxima dos anéis. Os engenheiros estão lentamente a aumentar a inclinação da órbita da nave no que toca ao equador de Saturno de modo a preparar o final, ano dramático. Nos finais de Novembro, a nave estará a passar bem acima do pólos de Saturno, aproximando-se da parte exterior dos anéis principais de Saturno - um período que a missão de controle chama de 'órbitas anel-F.'

Após 20 órbitas aos anéis-F, a Cassini irá iniciar o seu grande final, no qual a nave irá passar 22 vezes entre os anéis mais interiores e o planeta, antes de mergulhar na atmosfera de Saturno para terminar a sua jornada a 15 de Setembro de 2017.

A Cassini tem estado tem estado numa órbita equatorial à volta de Saturno desde a primavera de 2015, quando iniciou o final da campanha, com o encontro das luas geladas de Saturno. Estas passagens incluíram tangentes a Hiperion, Dione e Encelado.

A missão iniciou a sua passagem para uma inclinação mais elevada a 30 de Dezembro de 2015, que alterou a velocidade da nave em 3 metros por segundo, preparando-a para a passagem por Titan a 15 de Janeiro de 2016. Outra grande manobra que resultará numa mudança de velocidade de 7.95 metros por segundo, será dada a 25 de Março e mais uma passagem por Titan a 4 de Abril.

'Temos um ano excitante de ciência em Saturno planeado à medida que avançamos para terreno mais elevado. E as vistas devem ser espectaculares,' disse Linda Spilker, cientista do projecto Cassini no JPL.

Novas observações feitas perto do pólo sul de Titan pela sonda da NASA, Cassini, viu que o Inverno chegar como um leão nesta lua de Saturno. Cientistas detectaram uma nuvem monstruosa de componentes congelados na baixa a média estratosfera, uma região atmosférica estável acima da troposfera.

A câmara da Cassini já tinha fotografado uma imensa nuvem sobre o pólo sul de Titan a uma altitude de 300 Km, no entanto, essa nuvem, vista em 2012, era afinal só a ponta do iceberg. Uma nuvem muito mais massiva foi agora vista na estratosfera, espreitando a uma altitude de 200 Km.

As novas nuvens foram detectadas pelo espectrómetro de infravermelhos da Cassini, ou CIRS - que obtém perfis da atmosfera em ondas de luz invisíveis. A nuvem tem uma baixa densidade, semelhante ao nevoeiro da Terra mas achatada na parte superior.

Durante os últimos anos, a Cassini tem apanhado vislumbres da transacção do Outono para o Inverno no pólo sul de Titan - a primeira vez que alguma nave espacial viu o começo do Inverno em Titan. Porque cada estação de Titan dura 7 anos e meio do calendário terrestre, o pólo sul estará envolto no Inverno quando a missão Cassini chegar ao fim em 2017.

'Quando vimos os dados de infravermelhos, a nuvem de gelo ficou lá como nada que já tivessemos alguma vez observado,' diz Carrie Anderson do Goddard Space Flight Center da NASA. 'Veio praticamente contra nós.'

As nuvens no pólo de Titan não se formam do mesmo modo que as nuvens de água da Terra.

Para as nuvens de chuva, a água evapora-se da superfície e encontra temperaturas mais frias à medida que sobe a troposfera. As nuvens formam-se quando o vapor de água chega a uma altitude onde a combinação de temperatura e pressão de ar está certa para condensação. As nuvens de metano na Troposfera de Titan formam-se de um modo similar.

No entanto as nuvens polares de Titan formam-se mais alto na atmosfera, por um processo diferente. A circulação na atmosfera transporta gases dos pólos no hemisfério mais quente para o pólo no hemisfério frio. No pólo frio, o ar quente afunda-se, quase como água a sair da banheira, num processo denominado por subsidência.

Os gases que afundam - uma mistura de uma espécie de nevoeiro de hidrocarbonetos e nitrogénio semelhante a químicos chamados nitrilos - encontram temperaturas cada vez mais baixas à medida que baixam. Gases diferentes irão condensar a temperatura diferentes, resultando numa camada de nuvens ao longo de grandes altitudes.

A Cassini chegou a Saturno em 2004 - meio do Inverno no pólo norte de Titan. À medida que o pólo tem estado a transitar para a primavera, as nuvens de gelo tem estado a desaparecer. Entretanto novas nuvens têm-se formado no pólo sul. A construção destas nuvens austrais, indicam que a direcção da circulação global de Titan tem mudado.

'As mudanças sazonais continuam a excitar e a surpreender,' diz Scott Edgington, cientista da Cassini no JPL na California. 'A Cassini, com os seus instrumentos, irá continuar a estudar periodicamente as mudanças que ocorrem em Titan até ao término da missão em 2017.'

O tamanho, altitude e composição das nuvens de gelo polar, ajudam os cientistas a compreender a natureza e severidade do Inverno de Titan. Das nuvens de gelo vistas no início pela Cassini, os cientistas determinaram que as temperaturas do pólo sul têm de descer pelo menos até -150ºC.

As novas nuvens foram encontradas na baixa estratosfera, onde as temperaturas são ainda mais baixas. As partículas de gelo são feitas de uma variedade de componentes contendo hidrogénio, carbono e nitrogénio.

Anderson e os seus colegas encontraram a mesma assinatura em dados da CIRS no pólo norte, mas, nesse caso, o sinal era muito mais fraco. A assinatura muito forte das nuvens do pólo sul suportam a ideia que o começo do Inverno é muito mais duro que o final.

'A oportunidade de ver os primeiros estágios do Inverno em Titan é muito emocionante,' diz Robert Samuelson, um pesquisador do Goddard que trabalha com Anderson. 'Tudo o que encontramos no pólo sul diz-nos que o começo do Inverno austral é muito mais severo que os últimos estágios que o Inverno do norte de Titan.'