När ESA: s Huygens-sond landade på ytan av Saturns måne Titan förra året, fortsatte den att överföra data i 71 minuter. Forskare kunde reproducera denna kraftoscillation när de insåg att signalen studsade av småsten på Titans yta. De kunde beräkna att ytan runt Huygens mestadels är platt, men ströad med 5-10 cm (2-4 tum) stenar.
En oväntad radioreflektion från ytan av Titan har gjort det möjligt för ESA-forskare att härleda den genomsnittliga storleken på stenar och stenar nära Huygens landningsplats. Tekniken kan användas på andra landeruppdrag för att analysera planetytor gratis.
När Huygens kom till vila på ytan av Titan den 14 januari 2005, överlevde den påverkan och fortsatte att överföra till Cassinis moderskip, som kretsade ovan. En del av den radiosignalen "läckte" nedåt och träffade Titans yta innan den reflekterades tillbaka till Cassini. På väg upp störde den direktstrålen.
När Miguel Pérez-Ayúcar, en medlem av Huygens-teamet vid ESA: s europeiska rymdforsknings- och teknikcentrum (ESTEC) i Nederländerna, och hans kollegor såg signalen kommer tillbaka, blev de först förbryllade att se signalens kraft stiga och faller på ett repetitivt sätt.
"Huygens hade inte utformats för att nödvändigtvis överleva påverkan så vi hade aldrig tänkt på hur signalen skulle se ut från ytan," säger Pérez. Efter att ha gjort ett skämt om att utlänningar måste dra hantverket längs ytan, började Perez och teamet på en gång för att förstå signalen.
Ledtråden var den repetitiva svängningen av kraften. Det fick Perez att tänka på interaktionen mellan den direkta signalen och den som återspeglas från ytan på Titan. När Cassini reste bort från Huygens landningsplats förändrades vinkeln mellan den och Huygens. Detta förändrade hur interferensen mellan de reflekterade och direktstrålarna upptäcktes, kanske orsakade variationen i kraft.
Han började köra datormodeller och såg att han inte bara kunde återge den mottagna signalen utan också att den var känslig för storleken på småsten på ytan av Titan.
Cassini samlade in data i 71 minuter efter att Huygens landade. Efter den tiden tog rymdskeppets rörelse det under horisonten, sett från Huygens landningsplats. Fram till dess drog det upp radiosignaler som kodade information om en sträcka av Titans yta från 1 meter till 2 kilometer väster om den landade sonden.
För att exakt spegla den riktiga signalen upptäckte Perez och hans team att ytan sträcker sig måste vara relativt plan och täckt mestadels i stenar med en diameter på cirka 5-10 centimeter.
Detta unika resultat kompletterar data som tagits av Descent Imager och Spectral Radiometer (DISR). När Huygens kom att vila på ytan av Titan pekade DISR rakt söderut. Dess bilder visar stenar och terräng i god överensstämmelse med den nyligen avdragna västerländska radiodata. ”Detta är en riktig bonus till uppdraget. Det kräver ingen speciell utrustning, bara det vanliga kommunikationsundersystemet, säger Pérez.
Nu när forskarna har förstått processen med hjälp av oväntade Huygens-data kan tekniken implementeras på framtida landningsuppdrag. "Denna erfarenhet kan ärvas av alla framtida landare," säger Pérez. "Allt som behövs är några få förfiningar och det kommer att bli en kraftfull teknik."
Genom att subtilt ändra radiostrålens egenskaper, till exempel, kan radiosändaren och mottagaren optimeras så att den kemiska sammansättningen på planetytan dras.
Originalkälla: ESA News Release
