Die Huygens-Sonde der Europäischen Weltraumorganisation wurde heute früh vom Cassini-Orbiter der NASA erfolgreich freigegeben und befindet sich nun auf einem kontrollierten Kollisionskurs in Richtung des größten und mysteriösesten Saturnmondes, Titan, durch den sie am 14. Januar einen Abstieg machen wird eine der faszinierendsten Atmosphären im Sonnensystem auf einer unbekannten Oberfläche.
Die Trennung erfolgte um 02:00 UTC (03:00 Uhr MEZ): Einige Minuten nach der Trennung wandte sich Cassini wieder der Erde zu und gab Informationen über die Trennung zurück. Dieses Signal brauchte dann 1 Stunde und 8 Minuten, um die 1,2 Milliarden Kilometer zwischen dem Cassini-Raumschiff und der Erde zu überqueren.
"Die heutige Veröffentlichung ist ein weiterer erfolgreicher Meilenstein in der Cassini / Huygens-Odyssee", sagte Dr. David Southwood, Direktor für Wissenschaftsprogramme der ESA. Dies war eine einvernehmliche Trennung nach sieben Jahren des Zusammenlebens. Wir danken unseren Partnern bei der NASA für den Aufzug. Jedes Raumschiff wird nun für sich weiterfahren, aber wir erwarten, dass sie in Kontakt bleiben, um diese erstaunliche Mission zu erfüllen. Jetzt konzentrieren sich alle unsere Hoffnungen und Erwartungen darauf, die ersten In-situ-Daten aus einer neuen Welt zu erhalten, von deren Erforschung wir seit Jahrzehnten geträumt haben.
Letzte Phase einer siebenjährigen Odyssee
Die von der NASA, der ESA und der italienischen Raumfahrtbehörde (ASI) gemeinsam entwickelte Mission Cassini / Huygens begann am 15. Oktober 1997, als die zusammengesetzten Raumschiffe von Cape Canaveral, Florida, auf einem Titan 4B / Centaur-Fahrzeug gestartet wurden. Zusammen wogen die beiden Sonden beim Start 5548 kg und wurden zur größten Weltraummission, die jemals auf die äußeren Planeten geschickt wurde. Um eine ausreichende Geschwindigkeit zu erreichen, um den Saturn zu erreichen, mussten sie vier Manöver zur Unterstützung der Schwerkraft durchführen, indem sie zweimal von der Venus, einmal von der Erde und einmal vom Jupiter flogen. Am 1. Juli betraten Cassini / Huygens schließlich als erstes Raumschiff eine Umlaufbahn um den Saturn.
Am 17. Dezember führte der Cassini-Orbiter auf seiner dritten Umlaufbahn um den Ringplaneten ein Manöver durch, um eine kontrollierte Kollisionsbahn in Richtung Titan zu betreten. Wie geplant fand am 22. Dezember eine Feinabstimmung der Flugbahn statt, um Huygens auf seine nominale Eintrittsbahn zu setzen. Während Huygens auf dieser Flugbahn bleiben wird, bis sie am 14. Januar in die Atmosphäre des Titanen eintaucht, wird der Orbiter am 28. Dezember ein Ablenkmanöver durchführen, um einen Absturz auf den Mond zu vermeiden. Die heutige Trennung wurde durch das Brennen pyrotechnischer Geräte erreicht. Unter der Wirkung von Abdrückfedern, Rampen und Rollen wurde die Sonde mit einer Relativgeschwindigkeit von etwa 0,3 m / s mit einer Schleudergeschwindigkeit von 7 U / min freigegeben. Telemetriedaten, die die Trennung bestätigten, wurden von den Deep Space Network-Stationen der NASA in Madrid, Spanien und Goldstone, Kalifornien, gesammelt, als das Telemetrie-Wiedergabesignal von Cassini schließlich die Erde erreichte.
Die Huygens-Sonde ist jetzt inaktiv und wird es für ihre 20-tägige Küstenphase bis Titan bleiben. Vier Tage vor seiner Veröffentlichung wurde ein dreifach redundanter Timer programmiert, um die Systeme der Sonde kurz vor der Ankunft auf Titan aufzuwecken.
Erkundung der Atmosphäre von Titan
Huygens soll am 14. Januar gegen 09:06 UTC (10:06 Uhr MEZ) in die Atmosphäre von Titan eintreten und in einem relativ steilen Winkel von 65 ° C eintreten. und eine Geschwindigkeit von ungefähr 6 km / s. Das Ziel befindet sich auf der Tagesseite über der südlichen Hemisphäre. Geschützt durch eine ablative Wärmeabschirmung bremst die Sonde innerhalb von 3 Minuten auf 400 m / s ab, bevor sie eine 2,6 m lange Pilotrutsche bei etwa 160 km einsetzt. Nach 2,5 Sekunden zieht diese Rutsche die hintere Abdeckung der Sonde ab und der Hauptfallschirm mit einem Durchmesser von 8,3 m wird zur Stabilisierung der Sonde eingesetzt. Das vordere Schild wird dann freigegeben und die Sonde, deren Hauptziel es ist, die Atmosphäre von Titan zu untersuchen, öffnet Einlassöffnungen und setzt Ausleger ein, um die wissenschaftlichen Daten zu sammeln. Alle Instrumente haben direkten Zugang zur Atmosphäre, um detaillierte In-situ-Messungen ihrer Struktur, Dynamik und Chemie durchzuführen. Es werden auch Bilder der Oberfläche entlang der Strecke aufgenommen. Diese Daten werden direkt an den Cassini-Orbiter übertragen, der gleichzeitig bei nächster Annäherung über 60 000 km über Titan fliegt. Erdgestützte Radioteleskope versuchen auch, den Ton des Signals direkt zu erfassen.
Huygens wechselt die Fallschirme
Nach 15 Minuten, bei etwa 120 km, gibt Huygens seinen Hauptfallschirm frei und eine kleinere 3 m lange Drogue-Rutsche übernimmt die Kontrolle, um während der Lebensdauer der Batterien der Sonde einen tieferen Sprung durch die Atmosphäre zu ermöglichen.
Der Abstieg dauert ungefähr 140 Minuten, bevor Huygens mit ungefähr 6 m / s auf die Oberfläche auftrifft. Wenn die Sonde all dies überlebt, beginnt ihre erweiterte Mission, die darin besteht, die Oberfläche des Titanen direkt zu charakterisieren, solange die Batterien die Instrumente mit Strom versorgen können und der Cassini-Orbiter am Landeplatz über dem Horizont sichtbar ist, dh nicht mehr als 130 Minuten.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Cassini-Orbiter seine Hauptantennenschale auf die Erde ausrichten, um die von Huygens gesammelten Daten wiederzugeben, die 67 Minuten später von der NASA-Antenne mit 70 m Durchmesser in Canberra, Australien, empfangen werden. Es sind drei Wiedergaben geplant, um sicherzustellen, dass alle aufgezeichneten Daten sicher zur Erde übertragen werden. Dann wird Cassini seine Mission zur Erforschung des Saturn und seiner Monde fortsetzen, zu der in den kommenden Monaten und Jahren mehrere zusätzliche Vorbeiflüge von Titan gehören.
Eine Sonde tief in Raum und Zeit
Titan ist größer als Merkur und etwas kleiner als der Mars und verfügt über eine dicke, dunstige, stickstoffreiche Atmosphäre mit Verbindungen auf Kohlenstoffbasis, die wichtige Hinweise darauf geben könnten, wie die Erde bewohnbar wurde. Es wird angenommen, dass die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre der der Erde vor Beginn des Lebens sehr ähnlich ist, obwohl sie kälter (-180 ° C) ist und daher kein flüssiges Wasser enthält. Die In-situ-Ergebnisse von Huygens in Kombination mit globalen Beobachtungen von wiederholten Vorbeiflügen von Titan durch den Cassini-Orbiter sollen uns daher helfen, nicht nur eines der exotischsten Mitglieder unseres Sonnensystems, sondern auch die Entwicklung der frühen Erdatmosphäre zu verstehen und die Mechanismen, die zum Beginn des Lebens auf unserem Planeten führten.
Europas Hauptbeitrag zur Cassini-Mission, die Huygens-Sonde, wurde von einem von Alcatel Space geleiteten Industrieteam für die ESA gebaut. Dieses 320 kg schwere Raumschiff trägt sechs wissenschaftliche Instrumente, um die Atmosphäre während des Abstiegs zu untersuchen. Laboratorien und Forschungszentren aus allen ESA-Mitgliedsländern, den USA, Polen und Israel waren an der Entwicklung dieser wissenschaftlichen Nutzlast beteiligt. Das Huygens-Instrumentenpaket für die atmosphärische Struktur (HASI) misst Temperatur- und Druckprofile und charakterisiert Winde und Turbulenzen. Es wird auch in der Lage sein, Blitze zu erkennen und sogar die Leitfähigkeit und Permittivität der Oberfläche zu messen, wenn die Sonde den Aufprall überlebt. Das Gaschromatograph-Massenspektrometer (GCMS) liefert eine feinchemische Analyse der Atmosphäre und der vom Aerosolsammler und Pyrolysator (ACP) gesammelten Aerosole. Der Abstiegs-Imager / Spektralradiometer (DISR) sammelt Bilder, Spektren und andere Daten zur Atmosphäre, zum Strahlungsbudget, zu Wolkenstrukturen, Aerosolen und zur Oberfläche. Das Doppler-Windexperiment (DWE) liefert ein zonales Windprofil, während das Surface Science Package (SSP) den Landeplatz charakterisiert, wenn Huygens den Aufprall überlebt.
Die Cassini-Huygens-Mission ist eine Kooperation zwischen der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation, und ASI, der italienischen Weltraumorganisation. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL), eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, leitet die Mission für das NASA Office of Space Science in Washington. JPL entwarf, entwickelte und montierte den Cassini-Orbiter.
Originalquelle: ESA-Pressemitteilung
