Billedkredit: ESA
En væsentlig begivenhed i Cassini-missionen vil være, når Huygens-sonden udsættes til Saturns største måne Titan i begyndelsen af 2005. Et team af videnskabsfolk fra Det Europæiske Rumorganisation testede for nylig, hvordan deres sonde vil klare sig i det lange dråbe gennem Titans atmosfære ved at droppe en kopi her på Jorden. Mock-up blev droppet fra en højde på 33 km på en ballon, og den brugte en faldskærm til at bremse sin tilbagevenden til Jorden. ESA-controllere bruger nedstamningstiden til at kalibrere instrumenteringen, der vil kommunikere med den ægte Huygens-sonde, når den besøger Titan.
Du skal have tænkt på næsten enhver begivenhed, når du lander på en fjern måne i et fjernt hjørne af solsystemet. Du skal have testet dit rumfartøj til dets grænser for at være sikker på, at det vil modstå de ekstreme forhold, der forventes på Titan, en Saturn-måne.
Derudover er du nødt til at indsamle på forhånd så meget information som du kan om, hvordan dine instrumenter fungerer under disse forhold. Det er først når de videnskabelige instrumenter fungerer korrekt, at du kan sige, at din mission har været vellykket.
Faldende ned gennem giftig gas
I begyndelsen af 2005 vil ESAs Huygens-sonde stige ned gennem kappen af skadelige gasser, der omgiver Titan, Saturns største og mest mystiske måne. Et italiensk-ledet team af europæiske forskere og ingeniører har genialt taget udfordringerne med at teste pålidelighed, opførsel og respons fra nogle af sondens instrumenter i faktisk drift? ikke simuleringer.
Ved hjælp af en kombination af ballon og faldskærm havde teamet en kreativ måde at teste en kopi i fuld skala af Huygens rumsonde? de faldt den fra 33 kilometer over Jorden! Luften, vi indånder på Jorden, er meget forskellig fra den giftige smog fra Titan, men Jean-Pierre Lebreton, ESA Huygens-projektforsker, siger, at den måde, hvorpå egenskaberne i vores atmosfære ændrer sig, ligner opførelsen af Titans atmosfære.
Den 6. juni 2003 var forskerne samlet på det italienske rumfartsagenturs Trapani-ballon-lanceringsfacilitet på Sicilien. For at lancere den 500 kilogram gondol, der bærer den mock-up Huygens rumsonde, brugte de en heliumballon, der fuldt oppustede til en diameter på 100 meter (svarende til et samlet volumen på 400 000 kubikmeter) i sin maksimale højde. Da ballonen nåede en højde på 33 kilometer, åbnede en frigørelsesmekanisme og faldt sonden.
Den faldskærmsudspring, der blev indsat for at bremse sondens fald fra 40 meter i sekundet til kun 4 meter i sekundet. Ved den hastighed flydede sonden forsigtigt tilbage til Jorden og tog cirka 30 minutter at afslutte sin rejse under den ti meter brede faldskærm. Denne faldskærm var designet til at give en faldhastighed meget tæt på den, der forventes ved Titan.
"Højdemåler 1, modtager du mig?"
Flyvningen gjorde det muligt for forskere at indsamle data under forhold, der er så repræsentative som muligt i Europa for den fremtidige flyvning til millioner af kilometer væk fra Jorden. På denne måde kan de virkelig begynde at forstå instrumentets egenskaber meget godt. Forskere kalder denne proceskalibrering.
Disse træningsøvelser er ikke kun vigtige for at forstå opførelsen af instrumenterne og dataene, de bidrager også til at opbygge holdånd, når de virkelige spændinger starter ved Titan!
Dette fald var den fjerde testflyvning af Huygens instrumenter på Jorden (den første sådan test fandt sted i Spanien i 1995, de følgende to blev udført på Sicilien). Denne flyvning var den første, der havde et fuldt udstyret Huygens-mock-up, inklusive det komplette Huygens Atmosfæriske strukturinstrument (H-ASI) leveret af Italien. Når Titan først er kommet, er formålet med H-ASI at studere temperaturen, trykket, elektriske egenskaber og vinden i denne eksotiske atmosfære.
En mock-up af en af de to Huygens-højdemålere, monteret på replika-sonden, blev også testet under denne ballonflyvning. Højdemålere måler sondens højde fra jorden. ”Vi har analyseret dataene. Fra det, vi hidtil har set, fungerede høydemåleren godt, ”siger Lebreton. ”Testen gør mig meget sikker på, at de to højdemålere på Huygens vil fungere godt hos Titan.”
”Et af de andre spændende og trøstende aspekter ved denne testflyvning var at se, hvor god sonden var til at stabilisere sig selv under nedstigningen, da atmosfæriske turbulenser forstyrrede faldet takket være det specielle faldskærmdesign. Vi kan så med tillid forvente, at vi vil have et fejlfrit fald gennem Titans atmosfære i begyndelsen af 2005, ”siger Enrico Flamini, ASI-projektleder for Huygens, ansvarlig for denne testkampagne.
Forskerne overvejer nu et endeligt fald i løbet af 2004 over Antarktis. Denne placering er den på jorden, der bedst ligner Titans atmosfæriske forhold, hvad angår tryk, elektriske egenskaber og temperaturer. Titans temperaturer kan falde til omkring? 180? C!
Original kilde: ESA News Release
