Carolyn Porco a travaillé sur l'imagerie des missions Voyager vers Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune dans les années 1980. Elle est aussi une des spécialistes en imagerie pour la mission New Horizons[1] lancée vers Pluton le . Ses travaux plus récents ont porté sur l'étude des anneaux de Saturne et de sa lune Encelade. À ce titre, elle fait partie de l'équipe qui a fait la découverte du petit satellite de Saturne, Égéon (Aegaeon, Saturne LIII, désignation provisoire S/2008 S 1), de 500 m seulement de diamètre et orbitant dans l'anneau G annoncée le d'après des observations effectuées le sur des images envoyées par la sonde Cassini-Huygens.
Elle a coécrit plus de quatre-vingts articles scientifiques sur des sujets allant de la spectroscopie d'Uranus et de Neptune, le milieu interstellaire, la photométrie des anneaux planétaires, les interactions satellite/anneau, la simulation numérique des anneaux, l'équilibre thermique des calottes polaires de Triton, le flux thermique à l'intérieur de Jupiter, et une série de résultats sur l'atmosphère, les satellites et les anneaux de Saturne provenant de l'imagerie de la sonde Cassini[2].
Carolyn Porco est à l'origine de l'épitaphe et de la proposition faite en l'honneur du géologue planétaire renommé Eugene M. Shoemaker, en envoyant ses cendres sur la Lune à bord de la sonde Lunar Prospector en 1998[3],[4].
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