Bildkredit: ESA
En viktig händelse i Cassini-uppdraget kommer att vara när Huygens-sonden distribueras till Saturns största måne Titan i början av 2005. Ett team av forskare från Europeiska rymdorganisationen testade nyligen hur deras sond kommer att fungera på den långa droppen genom Titans atmosfär genom att släppa en kopia här på jorden. Mock-up tappades från en höjd av 33 km på en ballong och den använde en fallskärm för att bromsa sin återgång till jorden. ESA-kontroller använder nedstigningstiden för att kalibrera instrumenteringen som kommer att kommunicera med den verkliga Huygens-sonden när den besöker Titan.
Du måste ha tänkt på nästan varje händelse när du landar på en avlägsen måne i ett avlägset hörn av solsystemet. Du måste ha testat ditt rymdskepp till dess gränser för att vara säker på att det kommer att motstå de extrema förhållandena som förväntas på Titan, en mån av Saturnus.
Dessutom måste du i förväg samla in så mycket information du kan om hur dina instrument fungerar under dessa förhållanden. Det är först när de vetenskapliga instrumenten fungerar ordentligt som du kan säga att ditt uppdrag har varit framgångsrikt.
Fallande genom giftig gas
I början av 2005 kommer ESA: s Huygens-sond att gå ner genom kappan av skadliga gaser som omger Titan, Saturnus största och mest mystiska mån. Ett italienskt ledat team av europeiska forskare och ingenjörer har på ett genialt sätt tacklat utmaningarna med att testa tillförlitligheten, beteendet och responsen hos några av sondens instrument i den faktiska driften? inte simuleringar.
Med hjälp av en kombination av ballong och fallskärm hade laget ett kreativt sätt att testa en kopia i full skala av rymdsonden Huygens? de släppte den från 33 kilometer över jorden! Luften som vi andas på jorden skiljer sig mycket från den giftiga smogen från Titan, men Jean-Pierre Lebreton, ESA Huygens Project Scientist, säger att det sätt på vilket egenskaperna hos vår atmosfär förändras liknar Titans atmosfär.
Den 6 juni 2003 samlades forskarna vid den italienska rymdorganisationens Trapani-ballongutsättning på Sicilien. För att lansera den 500 kilogram gondolen som bär upp den mock-up Huygens rymdsonden, använde de en heliumballong som helt blåste upp till en diameter på 100 meter (motsvarande en total volym på 400 000 kubikmeter) på sin högsta höjd. När ballongen nådde en höjd av 33 kilometer öppnade en släppmekanism och tappade sonden.
Den fallskärm ombord som används för att bromsa sondens fall från 40 meter per sekund till bara 4 meter per sekund. Vid den hastigheten flödade sonden försiktigt tillbaka till jorden och tog cirka 30 minuter att slutföra sin resa under den tio meter breda fallskärmen. Denna fallskärm utformades för att ge en fallhastighet mycket nära den som förväntades på Titan.
"Höjdmätare 1, tar du emot mig?"
Flygningen gjorde det möjligt för forskare att samla in data under förhållanden som är så representativa som möjligt i Europa för den framtida flygningen till miljoner kilometer från jorden. På detta sätt kan de verkligen börja förstå instrumentets egenskaper mycket bra. Forskare kallar denna processkalibrering.
Dessa träningsövningar är inte bara viktiga för att förstå instrumentens och datorns beteende, de bidrar också till att bygga laganda när de riktiga spänningarna börjar på Titan!
Denna droppe var den fjärde testflygningen av Huygens instrument på jorden (det första sådana testet ägde rum i Spanien under 1995, följande två gjordes på Sicilien). Denna flygning var den första som hade ett fullt utrustat Huygens-mock-up, inklusive det kompletta Huygens Atmosfäriska strukturinstrumentet (H-ASI) från Italien. En gång på Titan kommer syftet med H-ASI att studera temperaturen, trycket, elektriska egenskaper och vindarna i denna exotiska atmosfär.
En mock-up av en av de två Huygens-höjdmätare, monterade på replikproben testades också under denna ballongflygning. Höjdmätare mäter sondens höjd från marken. ”Vi har analyserat uppgifterna. Från vad vi har sett hittills fungerade höjdmätaren bra, säger Lebreton. "Testet gör mig mycket säker på att de två höjdmätarna på Huygens kommer att fungera bra på Titan."
”En av de andra spännande och tröstande aspekterna av denna testflyg var att se hur bra sonden var att stabilisera sig under nedstigningen när atmosfäriska turbulenser störde fallet, tack vare sin speciella fallskärmsdesign. Vi kan då med tillförsikt förvänta oss att vi kommer att ha en felfri nedgång genom Titans atmosfär i början av 2005, säger Enrico Flamini, ASI-projektledare för Huygens, ansvarig för denna testkampanj.
Forskarna överväger nu en sista nedgång under 2004 över Antarktis. Denna plats är den på jorden som bäst liknar Titans atmosfäriska förhållanden, när det gäller tryck, elektriska egenskaper och temperaturer. Titans temperaturer kan sjunka till cirka 180 ° C!
Originalkälla: ESA News Release
