Planene for Huygens ved Titan
Av Erik Tronstad
|
Artikkel publisert i eRomfart, nummer 2005-006, 11.01.2005 av Norsk Astronautisk Forening/www.romfart.no.
|
Skriv ut
Tips bekjent
|
 |
Midt på tegningen kobles varmeskjoldet fra, 150-170 km over Titan, ikke like over Titan-overflaten, som tegningen kan gi inntrykk av. I bakgrunnen ses Saturn og til høyre Cassini. (ESA) |
Saturns måne Titan er den eneste månen i Solsystemet med en tykk atmosfære. Hovedsakelig består den av nitrogen, men den inneholder betydelige mengder av en rekke andre stoffer. I atmosfæren foregår antakelig en rekke interessante kjemiske prosesser. Forskere mener at forholdene i Titan-atmosfæren kanskje har en likhet med de i jordatmosfæren, tidlig i Jordens historie. Noen spekulasjoner går ut på at forholdene der kan lære oss noe om hvordan livet oppstod på Jorden.
Om få døgn skal en hel last med vitenskapelige instrumenter passere ned gjennom atmosfæren på Titan. De forventes å gi store mengder data om hvilke stoffer som finnes i atmosfæren der og hvilke prosesser de inngår i.
Vekkeklokke vekker Huygens
 |
En tegning av Huygens (oppe til venstre) montert inn på et bilde av Titan i falske farger, tatt fra Cassini. (NASA/JPL/Space Science Institute/ESA) |
Med en klokke som det absolutt eneste aktive elementet om bord, er den ESA-bygde instrumentkapselen Huygens nå i en bane på kollisjonskurs med Saturn-månen Titan (se Cassini og Huygens har skilt lag (eRomfart 2004-208)). For å spare strøm er ingen andre instrumenter eller systemer i Huygens aktive. Eneste energikilde i Huygens er nemlig et sett med batterier.
Mens Huygens var koblet til Cassini, fikk systemene om bord strøm fra Cassini, via en kabel mellom de to. Etter at Huygens ble koblet fra Cassini 25. desember 2004, er den eneste strømkilden fem litiumsvoveldioksid-batterier.
Den omtalte klokken er en slags vekkeklokke, der alarmen går klokken 05.44 norsk tid fredag 14. januar 2005. Da vekkes datamaskinen om bord til live. Først noen timer senere, klokken 10.06 i 1270 km høyde over Titans overflate, regner man offisielt at inntredenen i Titan-atmosfæren starter.
Ned gjennom Titan-atmosfæren
 |
Huygens har startet sin inntreden i Titan-atmosfæren. De oppvarmede gassene bak (til høyre for) Huygens gjør at Saturn der antar en annen farge, enn foran instrumentkapselen. (ESA) |
Med en hastighet på omkring 20 000 km/h raser den 320 kg tunge Huygens-kapselen inn i Titan-atmosfæren. Et varmeskjold på 2,7 m diameter peker fremover i fartsretningen. Huygens kommer nokså bratt inn mot Titan, i en vinkel på omtrent 65°.
I løpet av de første tre minuttene i atmosfæren bremses Huygens ned fra over 20 000 km/h til 1800 km/h. Temperaturen på utsiden av varmeskjoldet kommer til å øke fra -150 °C og til 1500-1800 °C. På det meste vil temperaturen i sjokkfronten av gasser foran Huygens komme opp i omkring 12 000 °C, det dobbelte av temperaturen på soloverflaten. Mens Huygens er utsatt for den største varmepåkjenningen, vil gassene rundt kapselen ioniseres og gløde.
 |
Temperaturen på utsiden av varmeskjoldet øker meget raskt i de øvre delene av Titan-atmosfæren. (ESA) |
Når farten er bremset ned til 1,5 mach (1,5 ganger lydhastigheten), foldes en pilotfallskjerm på 2,6 m diameter ut. Den river av ryggskallet, som dekker den øvre, bakre delen av Huygens. Så foldes den 8,3 m store hovedfallskjermen ut. Hovedfallskjermen bremser instrumentkapselen ned og bidrar til at varmeskjoldet faller ned og bort, når det kobles fra.
Fra Jorden vil flere optiske og infrarøde teleskoper være rettet mot Titan, når Huygens raser inn i månens atmosfære. Blant dem er de to 10 m store Keck-teleskopene på Hawaii og Hubble-romteleskopet. Først og fremst skal de observere Titan, samtidig med at Huygens synker ned gjennom atmosfæren der. Kanskje kan noen av teleskopene også greie å oppfange stråling som de varme gassene rundt Huygens sender ut, men det er høyst usikkert.
Man ønsker at Huygens ikke skal bruke mer enn 2,5 timer på å nå ned til Titan-overflaten. Blant årsakene til dette er kapasiteten til batteriene i Huygens og kommunikasjonsperioden med Cassini. Derfor kobles hovedfallskjermen fra og det foldes ut en ny fallskjerm, med en diameter på bare 3,0 m. Den brukes på resten av ferden ned gjennom atmosfæren.
 |
Mens Huygens henger i hovedfallskjermen, kobles varmeskjoldet fra i 150-175 km høyde over Titan. (ESA) |
Under den første delen av ferden gjennom atmosfæren, vil alle instrumenter i Huygens, hva de gjør og når de gjør det, kontrolleres av klokken om bord. På de siste 10-20 km ned til overflaten vil hendelser om bord styres av data fra en radarhøydemåler.
Uansett hva temperaturen utenfor Huygens er, må temperaturen inni instrumenkapselen holdes innenfor et akseptabelt nivå. Under første del av ferden gjennom atmosfæren er utfordringen å holde temperaturen innvendig under 50 °C. Flere lag med isolasjon mellom varmeskjoldet og de indre delene sørger for dette.
Når fallskjermene er foldet ut, vil instrumentene i Huygens være utsatt for temperaturene i Titan-atmosfæren, som kan være så lave som 70 K (omtrent -200 °C). Rundt om i kapselen er det plassert 35 radioaktive varmeelementer, som hver gir en varmeeffekt på 1 W.
Huygens har, som nevnt, sin egen datamaskin. Den kontrollerer alt som skjer om bord under ferden ned gjennom Titan-atmosfæren. Saturn og Titan er så langt borte at radiosignaler bruker 1 time og 7 minutter én vei. Følgelig er det helt umulig å kontrollere Huygens' ferd direkte fra Jorden. Faktisk har Huygens ingen radiomottaker, bare to radiosendere.
 |
Hengende i kjermen daler Huygens ned mot Titan. I bakgrunnen skimtes Saturn. (ESA) |
Bilder av overflaten
Om bord i Huygens er det flere instrumenter. I hovedsak skal de observere Titan-atmosfæren og forholdene der. Blant instrumentene er et enkelt kamerasystem, med flere kameraer. De skal observere både i synlig lys og i infrarødt. Under den siste delen av ferden mot overflaten skal de ta bilder av landingsområdet.
De første bildene vil bli tatt fra 160 km høyde. Forskerne håper at når Huygens er omtrent 70 km over Titan-overflaten, skal kapselen være under dislagene på månen, og derfra ha et klart utsyn over overflaten nedenfor.
 |
Huygens er kommet under de tykke dislagene på Titan. På dette stadium kan fotograferingen av overflaten starte. Saturn, som er tegnet inn i bakgrunnen, vil i virkeligheten ikke være synlig herfra. (ESA) |
Mens Huygens langsomt roterer under fallskjermen sin, vil kameraene bygge opp en mosaikk av bilder rundt landingsområdet. Ett kamera ser omtrent rett ut til siden. Det vil se horisonten og undersiden av et eventuelt skylag. Fra bildene som tas, vil man kunne se om Huygens kommer ned i et område med fast eller flytende overflate.
 |
Det kan tenkes at Huygens vil oppleve lynutladninger i Titan-atmosfæren. (ESA) |
Et høyoppløsningskamera har en bildebrikke (CCD-brikke) på 160 x 256 bildeelementer. Horisontalt synsfelt er 10°, vertikalt synsfelt er 15°. Dette er det kameraet som er mest nedoverrettet, ved at det ser et område på 7-22° fra nadir. (Nadir er punktet vertikalt rett under instrumentkapselen.)
Et kamera med middels oppløsning har en bildebrikke på 176 x 256 bildelementer. Horisontalt synsfelt er 21°, vertikalt synsfelt er 31°. Dette kameraet er rettet på skrå utover og dekker et felt på 16-46° fra nadir.
Kameraet som ser rett ut til siden, har en bildebrikke på 128 x 256 bildeelementer. Horisontalt synsfelt er 26°, vertikalt synsfelt er 51°. Kameraet dekker et felt på 45-96° fra nadir.
 |
Huygens nærmer seg Titan-overflaten. Saturn, inntegnet i bakgrunnen, vil på dette stadium i virkeligheten ikke være synlig. (ESA) |
De tre kameraene skal ta omkring 750 bilder, mens Huygens daler nedover. Bilder fra hvert av de tre kameraene vil bli satt sammen til en «triplett». Hver triplett kommer til å bli satt sammen med andre tripletter, til omtrent 20 panoramabilder av bakken og horisonten.
Når Huygens er henholdsvis 10 km og 5 km over overflaten, vil kameraene ta spektra av stråling som reflekteres fra overflaten. Forskerne håper at spektrene skal gi data om den kjemiske sammensetningen til ulike områder på overflaten under.
Omtrent 700 m over bakken tennes en lampe på 20 W under instrumentkapselen. Formålet med lampen er å gi bedre bilder av landingsstedet og bedre spektra av materialene der. Lampen vil belyse overflaten med lys over et bredere spektrum enn det sollyset som når overflaten. Det sollyset er jo blitt filtrert på sin vei ned gjennom atmosfæren av stoffer i den.
 |
Planlagt dekningsområde av Titan-overflaten for kameraene i Huygens. De fargede kurvene angir hvilket dekningsområde som forventes fra høyder på 150 km, 90 km, 50 km og 30 km. Den lille, gule, fylte sirkelen markerer forventet landingssted. Bakgrunnsbildet ble tatt i infrarødt av Cassini 26. oktober 2004. Det viser bare variasjoner i overflatens evne til å sende ut infrarød stråling og sier ikke noe om topografien i området. De to nederste bildene i Bilder fra Cassini/Huygens tyder på en ung Titan-overflate (eRomfart 2004-188) viser også det planlagte landingsstedet for Huygens. (NASA/JPL/Space Science Institute) |
Huygens er ikke bygd for å overleve landingen
Landingsstedet for Huygens på Titan ligger på månens dagside, i en ellipse med sentrum ved 10,7° S og 197° V. Bilder Cassini tidligere har tatt av landingsområdet, sier ikke noe om topografien der. Derfor vet man ikke om Huygens vil komme ned på «flat mark», i en mulig sjø eller om kapselen vil deise inn i og rase ned en «fjellside», av is.
 |
Ennå vet ingen om Huygens vil komme ned på fast «jord» (en eller annen form for isete overflate) eller i en væske. (ESA) |
Huygens er ikke bygd spesielt med henblikk på å skulle overleve landingen på Titan-overflaten. Kapselen har ingen landingsbein eller andre innretninger laget for å tåle en landing. Likevel regner man med at det er en god sjanse for at instrumentkapselen vil fungere også etter å være kommet ned. Forskerne håper at Huygens i beste fall kan overleve i omtrent 30 minutter på Titan-overflaten.
Man regner med at Huygens kommer til å treffe Titan-overflaten med en hastighet på om lag 25 km/h (7 m/s). Dersom Huygens lander i en sjø av flytende etan, antar man med at overføringen av data vil slutte nokså raskt etter landingen. Flytende etan vil ha en temperatur på rundt -180 °C, noe som snart vil hindre batteriene om bord i å levere strøm. Om flytende etan trenger inn i Huygens, vil dessuten radiosenderen snart settes ut av drift.
 |
Huygens har landet på Titan. Saturn, som er tegnet inn i bakgrunnen, vil i virkeligheten ikke være synlig herfra. (ESA) |
Et eget sett med instrumenter skal observere overflatens egenskaper, både før og etter landingen. Disse instrumentene starter observasjonene i omtrent 1000 m høyde over overflaten. Da observeres ujevnheter på overflaten og hvor fort Huygens nærmer seg overflaten.
Et akselerometer vil med stor nøyaktighet observere sammenstøtet med overflaten. Dataene vil gi informasjon om hvor hard overflaten er og hvilken struktur den har. En helningssensor vil måle hvor mye instrumentkapselen heller etter landingen og om den beveger seg, dersom den vipper opp og ned i bølger på et hav.
Om landingen skjer i en væske, vil instrumentene måle væskens brytningsindeks, tetthet, temperatur, varmeledningevne, varmekapasitet og elektriske egenskaper. Instrumentene forventes også å gi data om lydens hastighet i væsken, hvilke stoffer væsken inneholder og kanskje også dybden ned til bunnen.
 |
Fasene i Huygens' landing på Titan. Sekvensen starter med Huygens 1270 km over Titan-overflaten (1). I 250-300 km høyde er hastigheten omkring 20 mach og varmebelastning og retardasjon størst (2). Pilotfallskjermen foldes ut i 170-190 km høyde, mens hastigheten er omkring 1,5 mach (3). Bare 2,5 sekunder senere kobles ryggskallet fra, samtidig som hovedfallskjermen trekkes ut (4). Ytterligere 30 sekunder senere kobles varmeskjoldet fra. Høyden er 152-175 km og hastigheten rundt 95 m/s (5). Ytterligere 10 sekunder senere er instrumentene om bord klare til å observere under resten av nedstigningen (6). Omtrent 15 minutter etter at pilotfallskjermen ble foldet ut i 150-180 km høyde, kobles hovedfallskjermen fra. En mindre, stabiliseringsfallskjerm foldes ut. Høyden er 110-140 km og synkehastigheten om lag 35 m/s (7). Stabiliseringsfallskjermen er fullt utfoldet. Heretter synker Huygens nedover i Titan-atmosfæren med en hastighet på 5-6 m/s. Denne fasen varer i omtrent 2,5 timer og er den perioden da de vitenskapelige observasjonene foretas (8). Huygens treffer en fast eller flytende overflate (9). Den aktive fasen på Titan-overflaten håper man skal vare i 30 minutter (10). (NASA/JPL/Erik Tronstad) |
Huygens sender dataene sine til Cassini
Som nevnt vil alle data fra Huygens' instrumenter overføres fortløpende til Cassini. Huygens har ikke noe stort datalager om bord, der data kan lagres for senere overføring til Cassini. Dataene må overføres umiddelbart, mens Huygens synker ned gjennom Titan-atmosfæren.
Datamaskinen i Huygens koordinerer alle funksjoner om bord, hva de ulike instrumentene gjør til forskjellig tid, samler inn data fra dem og sender dataene opp mot Cassini. Cassini passerer nær Titan, mens Huygens synker ned gjennom atmosfæren der. Cassini skal fungere som en relestasjon, som videreformidler Huygens-dataene til Jorden.
Vel to timer før systemene i Huygens vekkes til live klokken 10.06 norsk tid 14. januar 2005 dreies Cassini, slik at dets parabolantenne peker mot der Huygens skal være, og ikke mot Jorden. Fra da av og i vel 6,5 timer fremover kommer Cassini ikke til å sende ut ett eneste radiosignal på noen frekvenser. Cassini har nå absolutt «taleforbud» og får heller ikke gjøre noen observasjoner. Kameraene om bord er uansett ikke rettet mot Titan, så Cassini kommer ikke til å ta noen bilder av månen under denne passeringen. Romfartøyets eneste oppgave er å lytte etter radiosignalene som Huygens sender ut. Cassini må da «tie stille», for ikke å skape interferens (forstyrrelser) med signalene fra Huygens.
Under ferden ned gjennom Titan-atmosfæren sender Huygens kontinuerlig ut data fra det instrumentene observerer. Dataene sendes ut fra to forskjellige radiosendere, hver med sin egen antenne. Alle dataene sendes ut fra begge radiosenderne. Telemetrien fra den ene radiosenderen sendes ut med en forsinkelse på 6 sekunder i forhold til den andre. Det er for å unngå tap av data, dersom det oppstår korte brudd i mottaket av dataene hos Cassini.
Mens Huygens synker ned gjennom Titan-atmosfæren, beveger Cassini seg i forhold til Huygens og Titan. Cassini må stadig endre sin stilling i rommet, for at parabolantennen hele tiden skal være rettet mot der Huygens er. Den relative hastigheten mellom Cassini og Huygens fører til en dopplerforskyvning av radiosignalene fra Huygens. Cassini mottar signalene på litt andre frekvenser enn Huygens sender dem ut på.
 |
Mens Huygens daler ned gjennom Titan-atmosfæren, sender den sine data til Cassini (venstre tegning). Etter at Cassini har mottatt alle data fra Huygens, dreier Cassini seg mot Jorden. Romfartøyet sender så alle Huygens-data til bakkestasjoner her. (ESA) |
I 2000 ble man klar over at Cassini ikke kan motta Huygens-signaler på alle frekvensene som er aktuelle, ut fra de opprinnelige planene man da hadde. Det førte til en betydelig endring i planene for Huygens' inntreden i Titan-atmosfæren. Opprinnelig skulle nemlig den ha skjedd 30. november 2004. For at Cassini skulle bli i stand til å motta alle radiosignalene fra Huygens, ble dette endret til 14. januar 2005 (se Kommunikasjonsproblemer for Cassini/Huygens (Kortnytt 2000-150), Ny plan for frigjøringen av Huygens fra Cassini (eRomfart 2001-098) og Vellykket utprøving av kommunikasjon mellom Cassini og Huygens (eRomfart 2001-170)).
Cassini videresender Huygens-data til Jorden
Som nevnt vil alle data fra Huygens bli sendt ut på to helt uavhengige datastrømmer, den ene 6 sekunder forsinket i forhold til den andre. Cassini lagrer to kopier av hver datastrøm i to separate deler (A og B) av sitt dataminne. I hver av de to delene lagres Huygens-data i partisjonene 4 og 5. Følgelig vil Cassini ha totalt fire sett av data fra Huygens, når hele overføringen fra Huygens er avsluttet.
Parabolantennen på Cassini holdes rettet mot Huygens' forventede posisjon til etter at Huygens normalt vil ha sluttet å sende data. Først idet Huygens' planlagte landingssted forsvinner bak horisonten av Titan, sett fra Cassini, avslutter Cassini lyttingen etter Huygens' radiosignaler. Sett fra Cassini er Huygens' landingssted på den halvkulen av Titan, som Cassini ikke kan se. Det skjer klokken 14.37 norsk tid 14. januar 2005. Da er det gått omtrent 2 timer siden Huygens skal ha landet på Titan.
Når dataoverføringen fra Huygens er avsluttet, blir partisjon 5 i hver av de to delene av Cassinis minne skrivebeskyttet. Cassinis datamaskin har heretter ikke mulighet for å skrive i disse delene av minnet.
 |
En 70 m stor antenne i NASAs Deep Space Network, som er ved Canberra i Australia. Nettopp denne antennen kommer til å ta imot de aller første Huygens-dataene fra Cassini. (NASA) |
Mens Cassini lyttet til radiosignalene fra Huygens, sendte romfartøyet selv ikke ut ett eneste radiosignal. Om alt har gått bra, har Cassini nå store mengder data fra Huygens lagret om bord. Tiden er inne til å starte overføringen av disse dataene til bakkestasjoner på Jorden.
Klokken 14.47 norsk tid begynner Cassini å dreie på seg, for å rette parabolantennen sin mot Jorden. Omtrent 3 minutter senere er Cassini i rett stilling.
Klokken 15.00 norsk tid begynner Cassini å overføre telemetri til Jorden. Overføringene av Huygens-data er beregnet å starte omtrent 10 minutter senere. Radiosignalene bruker 1 time og 7 minutter fra Cassini til Jorden. Derfor er klokken 16.17 norsk tid 14. januar 2005, når de første dataene fra Huygens mottas her nede.
Overføringen av ett komplett sett med Huygens-data vil ta vel 2,5 timer. Klokken vil dermed være nærmere 19 norsk tid, når det første av de fire settene med Huygens-data er mottatt på Jorden.
Hver eneste av de fire kopiene av Huygens-data som Cassini har lagret, vil bli overført til Jorden minst to ganger. Komplette kopier av disse dataene skal mottas av bakkestasjoner både i Madrid, Spania og Canberra, Australia. (NASAs Deep Space Network, som brukes til kommunikasjon med interplanetariske romfartøyer, har tre bakkestasjoner. I tillegg til de to nevnte, ligger det en bakkestasjon i Goldstone, California, USA.)
Etter at Huygens-dataene er overført flere ganger, vil de forskjellige mottatte kopiene her på bakken bli sammenliknet med hverandre. Ved JPL, som har ansvaret for Cassini, må man på et stadium bekrefte at alle data fra Huygens er mottatt korrekt. Når JPL har bekreftet at man der har mottatt et komplett og korrekt sett med data fra begge Cassinis partisjon 4, vil de delene av Cassinis dataminne bli frigitt. De trengs til å lagre data fra observasjoner, som Cassini skal gjennomføre noen døgn senere.
Dataene i partisjon 5 i hver av de to delene av Cassinis minne skal beholdes der inntil de ansvarlige for Huygens kan bekrefte at alle Huygens-data er komplett og korrekt mottatt ved European Space Operations Centre (ESOC) i Darmstadt, Tyskland. Først når så er tilfelle, vil lederen for Huygens-prosjektet anbefale at lederen for Cassini-prosjektet tillater at de to partisjon 5 i Cassinis minne frigis for ny bruk.
 |
Også utenfor Madrid i Spania ligger antenner i NASAs Deep Space Network. (NASA) |
Radioteleskoper på Jorden skal lytte etter Huygens-signaler
Radiosenderne i Huygens er altfor svake til å kunne overføre data direkte til Jorden. Derfor må dataene overføres via Cassini. Likevel skal flere av Jordens største radioteleskoper lytte etter signalene fra Huygens. Om de kan registreres, vil de være for svake til at man her kan registrere dataene i dem. Dog vil de kunne brukes til å skaffe data om Huygens' posisjoner og bevegelser i Titan-atmosfæren, ved at radioteleskopene måler dopplerforskyvninger i radiosignalene.
Som nevnt kommer Cassini til å merke dopplerforskyvninger i de mottatte radiosignalene fra Huygens. Dopplerforskyvningen vil gi gode data om vinder i øst-vest-retningen i Titan-atmosfæren, men i liten grad om vinder i nord-syd-retningen.
Omtrent 20 av Jordens største radioteleskoper skal prøve å fange opp de uhyre svake radiosignalene fra Huygens. Dersom det lykkes, håper man å bruke dopplerforskyvningene i de mottatte radiosignalene til å kartlegge Huygens' bane ned gjennom Titan-atmosfæren. Disse observasjonene vil gi data om vinder i nord-syd-retningen i Titan-atmosfæren. Man regner med å kunne måle posisjonen av Huygens i Titan-atmosfæren med en usikkerhet på omtrent 1 km, og det over en avstand på nesten 1,2 milliarder kilometer.
Radiosignalene som mottas av radioteleskoper på Jorden, kommer til å bli lagret for senere bearbeiding. Det vil ta flere uker å bearbeide dataene slik at de kan gi informasjon om Huygens' bevegelser i Titan-atmosfæren og vindene der. Signalene vil være svært svake og nesten «druknet» i annen radiostøy. Derfor vil det kreves omfattende databehandling for å trekke signalene ut fra støybakgrunnen. Om signalene fra Huygens er sterke nok, er det mulig at forskerne vil få en del informasjon «på direkten» idet signalene mottas.
Når vet vi om Huygens har vært vellykket?
Normalt vil bakkekontrollen vite det senest omtrent klokken 19 norsk tid fredag 14. januar 2005. Da skal den første kopien av det første settet med Huygens-data være komplett mottatt fra Cassini til bakken. Strømmen av data fra denne kopien begynner å ankomme Jorden klokken 16.14 norsk tid.
Vil Cassini starte overføringen med å gi noen data om hvor mye data som er mottatt fra Huygens? NASA/ESA har ikke opplyst noe om dette. Hvis dette er mulig, kan det være at man alt i starten av strømmen med Huygens-data fra Cassini får en indikasjon på hvor mye slike data Cassini har å sende. Det vil gi en indikator på hvor lenge Huygens har fungert.
Den første indikasjonen på hvordan det har gått med Huygens, vil kanskje komme fra radioteleskopene som skal lytte etter signaler fra Huygens. Klokken 10.11 norsk tid fredag 14. januar 2005 starter Huygens med å sende data til Cassini. De signalene når Jorden 1 time og 7 minutter senere, klokken 11.18 norsk tid. Er de sterke nok, vil ett eller flere av radioteleskopene kanskje alt da registrere at det kommer noe fra Huygens. Muligens vil de første her nede alt klokken 11.18 vite at Huygens i hvert fall sender ut radiosignaler.
 |
Huygens rett før landing på Titan. Tegneren ser her for seg at kapselen kommer ned rett ved en sjø. (NASA) |
Dersom man kan fortsette å se «på direkten» at det kommer radiosignaler fra Huygens, vil man fortløpende få en indikasjon på at instrumentkapselen er «i live».
Huygens skal lande på Titan klokken 12.24 norsk tid, med en usikkerhet på 15 minutter. Radiosignalene fra den hendelsen når Jorden klokken 13.31, med den nevnte usikkerheten.
Forskerne i kameragruppen regner med at de vil motta den første kopien av dataene fra kameraene ved 20-tiden fredag 14. januar 2005. De første panoramabildene vil i så fall være klare tidlig om morgenen 15. januar. Etter planen skal de offentliggjøres på en pressekonferanse samme formiddag.
| Huygens' ferd inn i og ned gjennom Titan-atmosfæren |
|
| Dato | | TR | | TMJ | | Hendelse |
|
| 14.01.2005 | | 05.44 | | 06.51 | | Alarmklokken i Huygens «vekker» opp datamaskinen om bord. |
| 14.01.2005 | | 07.50 | | 08.57 | | Cassini radiomottakere slås på, for å kunne motta data fra Huygens. |
| 14.01.2005 | | 08.02 | | 09.09 | | Cassini starter en dreining, slik at fartøyets parabolantenne peker mot Titan. |
| 14.01.2005 | | 08.14 | | 09.21 | | Dreiningen er fullført og Cassinis parabolantenne peker mot Titan. |
| 14.01.2005 | | 09.44 | | 10.51 | | Radioutstyret i Huygens slås på og begynner å sende svakt, for svakt til at Cassini kan «høre» signalene. |
| 14.01.2005 | | 10.06 | | 11.13 | | Huygens er 1270 km over Titan og systemene om bord «våkner» og aktiveres. |
| 14.01.2005 | | 10.09 | | 11.16 | | Huygens er utsatt for den kraftigste nedbremsingen, en g-belastning på om lag 14 g. |
| 14.01.2005 | | 10.10 | | 11.17 | | Huygens' 2,6 m store pilotfallskjerm foldes ut. Høyden er 170-190 km over Titan, farten omtrent 1,5 mach. |
| 14.01.2005 | | 10.10 | | 11.17 | | Bare 2,5 sekunder senere kobles pilotfallskjermen og Huygens' ryggskall fra. Hovedfallskjermen på 8,3 m frigjøres og foldes ut. Høyden er 160-180 km over Titan, farten omtrent 1,5 mach. |
| 14.01.2005 | | 10.11 | | 11.18 | | Huygens starter overføringen av data til Cassini. |
| 14.01.2005 | | 10.11 | | 11.18 | | Varmeskjoldet kobles fra og faller bort. Huygens' radiosendere starter å sende med full styrke. Instrumentene klargjøres for observasjonene under nedfarten og begynner å observere omgivelsene. Høyden er 152-175 km over Titan, farten under 0,6 mach. Nå tas de første bildene ned mot overflaten. |
| 14.01.2005 | | 10.25 | | 11.32 | | Hovedfallskjermen kobles fra. En mindre fallskjerm på 3,0 m foldes ut. Høyden er 110-140 km over Titan. |
| 14.01.2005 | | 10.42 | | 11.49 | | Et instrument, som heretter måler avstanden til overflaten, trer i virksomhet. Høyden er 60 km over Titan. |
| 14.01.2005 | | 12.12 | | 13.19 | | Cassini passerer minsteavstanden til Titan, 60 000 km. |
| 14.01.2005 | | 12.23 | | 13.30 | | En lampe på Huygens tennes for å lyse opp landingsstedet. |
| 14.01.2005 | | 12.24 | | 13.31 | | Forventet landingstidspunkt for Huygens på Titan. Tidspunktet for landingen kan variere med ±15 minutter, avhengig av hvor fort Huygens synker ned gjennom Titan-atmosfæren. |
| 14.01.2005 | | 14.37 | | 15.44 | | Cassini slutter å lytte etter data fra Huygens. |
| 14.01.2005 | | 14.47 | | 15.54 | | Cassini starter en dreining, for å rette sin parabolantenne mot Jorden. |
| 14.01.2005 | | 14.50 | | 15.57 | | Cassinis parabolantenne vender mot Jorden. |
| 14.01.2005 | | 15.07 | | 16.14 | | Cassini starter sendingen av de første Huygens-dataene til Jorden, med 66 360 bps mot bakkestasjonen i Canberra, Australia. |
| 14.01.2005 | | 17.50 | | 18.57 | | Cassini avslutter sendingen av den første kopien av det første settet med Huygens-data til Canberra. |
| 14.01.2005 | | 18.53 | | 20.00 | | Cassini starter sendingen av Huygens-data til bakkestasjonen i Madrid, Spania, nå med 142 200 bps. |
| 14.01.2005 | | 22.00 | | 23.07 | | Cassini avslutter sendingen av det første komplette settet med Huygens-data. |
| 15.01.2005 | | 01.22 | | 02.29 | | Den første kopien av det første settet med Huygens-data er ankommet kontrollsenteret for Huygens, ved ESOC i Darmstadt. Dette er et «senest mulig»-tidspunkt. Normalt har ESOC mottatt disse dataene opptil 3 timer tidligere. |
| 15.01.2005 | | 13.23 | | 14.30 | | All overføring av Huygens-data fra Cassini skal nå normalt være avsluttet. |
| 16.01.2005 | | 07.08 | | 08.15 | | Cassini passerer 108 000 km fra Mimas med 1,3 km/s. |
| 16.01.2005 | | 07.16 | | 08.23 | | Cassini passerer 189 000 km fra Enceladus med 10,2 km/s. |
| 16.01.2005 | | 07.26 | | 08.33 | | Cassini passerer nærmest Saturn på dette omløpet rundt planeten. |
| 16.01.2005 | | 12.55 | | 14.03 | | Forutsatt at ledelsen for Huygens-prosjektet er fornøyd med de mottatte dataene, frigjøres alt minne i Cassini til annet bruk. |
| 16.01.2005 | | 16.51 | | 17.58 | | Cassini passerer 153 500 km fra Rhea med 5,1 km/s. |
|
| TR («Tidspunkt Romfartøy») angir tidspunktet for en hendelse ved romfartøyet, TMJ («Tidspunkt Mottatt Jorden») angir tidspunktet for når radiosignalene fra hendelsen ville ha nådd Jorden. (Cassini sender ikke kontinuerlig radiosignaler mot Jorden.) Alle datoer og klokkeslett er i norsk tid. Dette er en timeplan NASA og ESA offentliggjorde i midten av desember 2004. Noen klokkeslett kan komme til å avvike med et minutt eller to, fra de som her er angitt. |
|
Vil du vite mer om Huygens?
Da finner du flere detaljer om prosjektet i artikkelen Til Titan med Huygens: Europeisk landing på Saturns måne i Nytt om Romfart nummer 92, 1994, sidene 21-25.
Vi har også hatt omfattende stoff om Cassini/Huygens-prosjektet i artiklene «Cassini/Huygens: Bakgrunn og konstruksjon» i Romfart nummer 3, 2004, sidene 30-39 og «Målskive Titan» i Romfart nummer 4, 2004, sidene 22-28.
|