Bildnachweis: ESA
Ein wichtiges Ereignis in der Cassini-Mission wird sein, wenn die Huygens-Sonde Anfang 2005 auf dem größten Saturnmond Titan eingesetzt wird. Ein Team von Wissenschaftlern der Europäischen Weltraumorganisation hat kürzlich getestet, wie sich ihre Sonde auf dem langen Fall durch die Titanatmosphäre verhält, indem sie a fallen lässt Replik hier auf der Erde. Das Modell wurde aus einer Höhe von 33 km mit einem Ballon abgeworfen und mit einem Fallschirm verlangsamt, um zur Erde zurückzukehren. ESA-Controller verwenden die Abstiegszeit, um die Instrumente zu kalibrieren, die mit der realen Huygens-Sonde kommunizieren, wenn sie Titan besucht.
Sie müssen an fast alle Eventualitäten gedacht haben, wenn Sie auf einem entfernten Mond in einer abgelegenen Ecke des Sonnensystems landen. Sie müssen Ihr Raumschiff bis an seine Grenzen getestet haben, um sicherzugehen, dass es den extremen Bedingungen standhält, die auf Titan, einem Saturnmond, erwartet werden.
Darüber hinaus müssen Sie im Voraus so viele Informationen wie möglich über die Funktionsweise Ihrer Instrumente unter diesen Bedingungen sammeln. Nur wenn die wissenschaftlichen Instrumente richtig funktionieren, können Sie sagen, dass Ihre Mission erfolgreich war.
Abstieg durch giftiges Gas
Anfang 2005 wird die Huygens-Sonde der ESA durch den Mantel schädlicher Gase um Titan, den größten und mysteriösesten Mond des Saturn, abtauchen. Ein von Italien geführtes Team europäischer Wissenschaftler und Ingenieure hat sich genial mit den Herausforderungen befasst, die Zuverlässigkeit, das Verhalten und das Ansprechverhalten einiger Instrumente der Sonde im tatsächlichen Betrieb zu testen. keine Simulationen.
Mit einer Kombination aus Ballon und Fallschirm hatte das Team eine kreative Möglichkeit, eine maßstabsgetreue Nachbildung der Huygens-Raumsonde zu testen. Sie ließen es aus 33 Kilometern Höhe fallen! Die Luft, die wir auf der Erde atmen, unterscheidet sich sehr von dem giftigen Smog von Titan, aber Jean-Pierre Lebreton, ESA Huygens Project Scientist, sagt, dass die Art und Weise, wie sich die Eigenschaften unserer Atmosphäre ändern, dem Verhalten der Titanatmosphäre ähnlich ist.
Am 6. Juni 2003 versammelten sich die Wissenschaftler in der Trapani-Ballonstartanlage der italienischen Raumfahrtbehörde in Sizilien. Um die 500-Kilogramm-Gondel mit der nachgebildeten Huygens-Raumsonde zu starten, verwendeten sie einen Heliumballon, der in seiner maximalen Höhe bis zu einem Durchmesser von 100 Metern (entsprechend einem Gesamtvolumen von 400.000 Kubikmetern) vollständig aufgepumpt war. Als der Ballon eine Höhe von 33 Kilometern erreichte, öffnete sich ein Auslösemechanismus und ließ die Sonde fallen.
Der Bordfallschirm an Bord wurde eingesetzt, um den Sturz der Sonde von 40 Metern pro Sekunde auf nur 4 Meter pro Sekunde zu verlangsamen. Bei dieser Geschwindigkeit schwebte die Sonde sanft zur Erde zurück und benötigte etwa 30 Minuten, um ihre Reise unter dem zehn Meter breiten Fallschirm abzuschließen. Dieser Fallschirm wurde entwickelt, um eine Fallgeschwindigkeit zu erreichen, die der bei Titan erwarteten sehr nahe kommt.
"Höhenmesser 1, empfängst du mich?"
Der Flug ermöglichte es Wissenschaftlern, Daten unter Bedingungen zu sammeln, die für den künftigen Flug in Millionen Kilometer Entfernung von der Erde in Europa so repräsentativ wie möglich sind. Auf diese Weise können sie wirklich beginnen, die Eigenschaften des Instruments sehr gut zu verstehen. Wissenschaftler nennen diesen Prozess Kalibrierung.
Diese Trainingsübungen sind nicht nur wichtig, um das Verhalten der Instrumente und der Daten zu verstehen, sondern tragen auch dazu bei, den Teamgeist zu stärken, wenn der wahre Nervenkitzel bei Titan beginnt!
Dieser Rückgang war der vierte Testflug der Huygens-Instrumente auf der Erde (der erste derartige Test fand 1995 in Spanien statt, die folgenden beiden wurden in Sizilien durchgeführt). Dieser Flug war der erste mit einem voll ausgestatteten Huygens-Modell, einschließlich des vollständigen von Italien bereitgestellten Huygens Atmospheric Structure Instrument (H-ASI). Auf Titan wird der Zweck von H-ASI darin bestehen, die Temperatur, den Druck, die elektrischen Eigenschaften und die Winde in dieser exotischen Atmosphäre zu untersuchen.
Während dieses Ballonfluges wurde auch ein Modell eines der beiden Huygens-Höhenmesser getestet, die an der Replikationssonde angebracht waren. Die Höhenmesser messen die Höhe der Sonde vom Boden. „Wir haben die Daten analysiert. Nach dem, was wir bisher gesehen haben, hat der Höhenmesser gut funktioniert “, sagt Lebreton. "Der Test macht mich sehr zuversichtlich, dass die beiden Höhenmesser von Huygens bei Titan gut funktionieren werden."
„Einer der anderen aufregenden und beruhigenden Aspekte dieses Testfluges war zu sehen, wie gut sich die Sonde während des Abstiegs stabilisierte, wenn atmosphärische Turbulenzen den Sturz dank ihres speziellen Fallschirmdesigns störten. Wir können dann zuversichtlich erwarten, dass wir Anfang 2005 einen makellosen Abfall durch die Titan-Atmosphäre erleben werden “, sagt Enrico Flamini, ASI-Projektmanager für Huygens, der für diese Testkampagne verantwortlich ist.
Die Wissenschaftler erwägen nun einen endgültigen Rückgang der Antarktis im Jahr 2004. Dieser Ort ist derjenige auf der Erde, der in Bezug auf Druck, elektrische Eigenschaften und Temperaturen den atmosphärischen Bedingungen von Titan am besten ähnelt. Die Temperaturen des Titanen können auf etwa 180 ° C fallen!
Originalquelle: ESA-Pressemitteilung
