De Huygens-sonde van de European Space Agency werd met succes vroeg in de ochtend vrijgegeven door Cassini-orbiter van NASA en bevindt zich nu op een gecontroleerde aanvaringskoers richting Saturnus 'grootste en meest mysterieuze maan, Titan, waar hij op 14 januari een afdaling zal maken door een van de meest intrigerende sferen in het zonnestelsel op een onbekend oppervlak.
De scheiding vond plaats om 02:00 UTC (03:00 CET): een paar minuten na de scheiding keerde Cassini terug naar de aarde en gaf informatie over de scheiding door. Dit signaal had vervolgens 1 uur en 8 minuten nodig om de 1,2 miljard kilometer over te steken tussen het Cassini-ruimtevaartuig en de aarde.
'De release van vandaag is weer een succesvolle mijlpaal in de Cassini / Huygens-odyssee', zei Dr. David Southwood, ESA's Director of Science Programmes. 'Dit was een minnelijke scheiding na zeven jaar samenwonen. Onze dank aan onze partners bij NASA voor de lift. Elk ruimtevaartuig gaat nu alleen verder, maar we verwachten dat ze contact zullen houden om deze geweldige missie te voltooien. Nu zijn al onze hoop en verwachtingen gericht op het verkrijgen van de eerste in-situ gegevens uit een nieuwe wereld waar we al decennia van dromen om te verkennen.
Laatste fase van een odyssee van zeven jaar
De Cassini / Huygens-missie, gezamenlijk ontwikkeld door NASA, ESA en de Italiaanse ruimtevaartorganisatie (ASI), begon op 15 oktober 1997, toen het samengestelde ruimtevaartuig werd gelanceerd vanuit Cape Canaveral, Florida, bovenop een Titan 4B / Centaur-voertuig. Samen wogen de twee sondes bij de lancering 5548 kg en werden ze de grootste ruimtemissie die ooit naar de buitenplaneten was gestuurd. Om voldoende snelheid te krijgen om Saturnus te bereiken, moesten ze vier zwaartekracht-ondersteunende manoeuvres uitvoeren door tweemaal door Venus te vliegen, eenmaal door de aarde en eenmaal door Jupiter. Op 1 juli werd Cassini / Huygens uiteindelijk het eerste ruimtevaartuig dat een baan rond Saturnus binnenging.
Op 17 december, tijdens zijn derde baan rond de geringde planeet, voerde de Cassini-orbiter een manoeuvre uit om een gecontroleerd botsingstraject richting Titan binnen te gaan. Zoals gepland vond op 22 december een verfijning van het traject plaats om Huygens op zijn nominaal instaptraject te plaatsen. Terwijl Huygens op dit traject zal blijven totdat het op 14 januari in de atmosfeer van Titan stort, zal de orbiter op 28 december een afbuigmanoeuvre uitvoeren om te voorkomen dat hij op de maan neerstort. De scheiding van vandaag werd bereikt door het afvuren van pyrotechnische apparaten. Onder invloed van drukveren, oprijplaten en rollen werd de sonde vrijgegeven met een relatieve snelheid van ongeveer 0,3 m / s en een spinsnelheid van 7 tpm. Telemetriegegevens die de scheiding bevestigen, werden verzameld door NASA's Deep Space Network-stations in Madrid, Spanje en Goldstone, Californië, toen het telemetrie-afspeelsignaal van Cassini uiteindelijk de aarde bereikte.
De Huygens-sonde is nu inactief en zal dat blijven voor zijn 20-daagse kustfase naar Titan. Vier dagen voor de release werd een triply-redundante timer geprogrammeerd om de systemen van de sonde kort voor aankomst op Titan te wekken.
Verken de atmosfeer van Titan
Huygens staat gepland om op 14 januari om ongeveer 09:06 UTC (10:06 CET) in de atmosfeer van Titan te komen en onder een relatief steile hoek van 65? en een snelheid van ongeveer 6 km / s. Het doelwit ligt over het zuidelijk halfrond, aan de dagzijde. Beschermd door een ablatief hitteschild, zal de sonde binnen 3 minuten vertragen tot 400 m / s voordat hij een proefstoot van 2,6 m op ongeveer 160 km afzet. Na 2,5 seconden trekt deze parachute het achterdeksel van de sonde weg en zal de hoofdparachute, met een diameter van 8,3 m, worden ingezet om de sonde te stabiliseren. Het voorste schild wordt dan losgelaten en de sonde, die als belangrijkste doel heeft de atmosfeer van Titan te bestuderen, zal inlaatpoorten openen en gieken inzetten om de wetenschappelijke gegevens te verzamelen. Alle instrumenten hebben directe toegang tot de atmosfeer om gedetailleerde in-situ metingen uit te voeren van de structuur, dynamica en chemie. Ook wordt beeldmateriaal van het oppervlak langs het spoor verworven. Deze gegevens worden rechtstreeks naar de Cassini-orbiter gestuurd, die tegelijkertijd op de dichtstbijzijnde nadering over Titan vliegt op 60.000 km. Op aarde gebaseerde radiotelescopen zullen ook proberen de signaaltoon direct te detecteren.
Huygens verandert zijn parachutes
Na 15 minuten, op ongeveer 120 km, zal Huygens zijn hoofdparachute vrijgeven en zal een kleinere 3 meter lange stortkoker het overnemen om een diepere duik in de atmosfeer mogelijk te maken binnen de levensduur van de batterijen van de sonde.
De afdaling duurt ongeveer 140 minuten voordat Huygens het oppervlak met ongeveer 6 m / s raakt. Als de sonde dit alles overleeft, begint zijn uitgebreide missie, bestaande in directe karakterisering van het oppervlak van Titan, zolang de batterijen de instrumenten kunnen voeden en de Cassini-orbiter zichtbaar is over de horizon op de landingsplaats, dwz niet meer dan 130 minuten.
Op dat moment zal de Cassini-orbiter zijn hoofdantenneschotel naar de aarde heroriënteren om de door Huygens verzamelde gegevens af te spelen, die 67 minuten later zullen worden ontvangen door NASA's antenne met een diameter van 70 m in Canberra, Australië. Er zijn drie playbacks gepland om ervoor te zorgen dat alle opgenomen gegevens veilig naar de aarde worden verzonden. Vervolgens zet Cassini zijn missie voort met het verkennen van Saturnus en zijn manen, die de komende maanden en jaren meerdere extra flybys van Titan bevatten.
Een sonde diep in ruimte en tijd
Groter dan Mercurius en iets kleiner dan Mars, Titan is uniek omdat het een dikke, wazige, stikstofrijke atmosfeer heeft die op koolstof gebaseerde verbindingen bevat die belangrijke aanwijzingen zouden kunnen geven over hoe de aarde bewoonbaar werd. Aangenomen wordt dat de chemische samenstelling van de atmosfeer erg lijkt op die van de aarde voordat het leven begon, hoewel kouder (-180 ° C) en dus zonder vloeibaar water. De in-situ resultaten van Huygens, gecombineerd met wereldwijde waarnemingen van herhaalde flybys van Titan door de Cassini-orbiter, zullen ons dus niet alleen helpen een van de meest exotische leden van ons zonnestelsel te begrijpen, maar ook de evolutie van de vroege aardatmosfeer en de mechanismen die hebben geleid tot het aanbreken van het leven op onze planeet.
Europa's belangrijkste bijdrage aan de Cassini-missie, de Huygens-sonde, werd voor ESA gebouwd door een industrieel team onder leiding van Alcatel Space. Dit ruimtevaartuig van 320 kg draagt zes wetenschappelijke instrumenten om de atmosfeer tijdens zijn afdaling te bestuderen. Laboratoria en onderzoekscentra uit alle ESA-lidstaten, de Verenigde Staten, Polen en Israël zijn betrokken bij de ontwikkeling van deze wetenschappelijke lading. Het Huygens atmosferische structuur instrumentenpakket (HASI) meet temperatuur- en drukprofielen en karakteriseert winden en turbulenties. Het zal ook bliksem kunnen detecteren en zelfs de geleidbaarheid en permittiviteit van het oppervlak meten als de sonde de impact overleeft. De gaschromatograaf-massaspectrometer (GCMS) zorgt voor een fijne chemische analyse van de atmosfeer en de aerosolen die worden verzameld door de aerosolcollector en pyrolyser (ACP). De afdalingscamera / spectrale radiometer (DISR) verzamelt afbeeldingen, spectra en andere gegevens over de atmosfeer, het stralingsbudget, wolkenstructuren, aerosolen en het oppervlak. Het dopplerwindexperiment (DWE) zal een zonaal windprofiel opleveren, terwijl het Surface Science Package (SSP) de landingsplaats zal karakteriseren als Huygens de impact overleeft.
De Cassini-Huygens-missie is een samenwerking tussen NASA, de European Space Agency en ASI, de Italiaanse ruimtevaartorganisatie. Het Jet Propulsion Laboratory (JPL), een afdeling van het California Institute of Technology in Pasadena, beheert de missie voor NASA's Office of Space Science, Washington. JPL ontwierp, ontwikkelde en monteerde de Cassini-orbiter.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
