Onder regie van het Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE) uit Dwingeloo hebben radiotelescopen over de gehele wereld uit de zwakke signalen van de Huygens sonde de windsnelheden op Titan bepaald. De voorlopige resultaten wijzen op grote variaties in windsnelheden in de atmosfeer van Titan. De metingen behelsen veranderingen in de frequentie van de radiosignalen van de Huygens sonde tijdens de afdaling op 14 januari 2005. Deze zogeheten "Doppler" verschuivingen ontstaan door verschillen in de relatieve snelheid tussen de zender van de Huygens sonde en de radio-antennes op aarde. Het is vergelijkbaar met het veranderen van toonhoogte van geluidsgolven, bijvoorbeeld van een passerende ambulance.
De indrukwekkende lijst van telescopen die betrokken waren bij dit experiment wordt aangevoerd door de NRAO Green Bank Telescoop in West Viginia in de Verenigde Staten en de CSIRO Parkes Radio Telescoop in Australië. Bij deze unieke waarnemingen werd gebruik gemaakt van apparatuur die speciaal ontwikkeld is om het smalle referentiesignaal van Huygens te meten. Voor de volledigheid moet worden opgemerkt dat het eerste resultaat waarbij werd aangetoond dat de Huygens de afdaling had overleefd, op naam komt van de "Radio Science Recievers" die beschikbaar waren gesteld door het NASA Deep Space Network. Hiermee werd het bewijs geleverd, dat de Huygens begonnen was gegevens naar het moederschip Cassini te seinen, uren voordat deze bij de vluchtleiding zouden arriveren.
De onverwachte en erg succesvolle waarneming van de signalen op aarde betekende een verrassende, bijna wonderbaarlijke ommekeer voor het Cassini/Huygens Doppler Wind Experiment. Het Doppler experiment werd geacht gebruik te maken van een radioverbinding tussen de Huygens sonde en het Cassini ruimteschip. Echter door een commandofout faalde een van de ontvangers van Cassini en gingen de gegevens van het Doppler experiment verloren. Dankzij het wereldwijde netwerk van radiotelescopen heeft het Doppler experiment alsnog de kans gekregen om relevante gegevens te achterhalen, die nodig zijn om het oorspronkelijk wetenschappelijke doel te behalen. Onderzoekers van JIVE en het NASA Jet Propulsion Laboratory (USA) hebben samen met het Doppler experiment team de zwakke signalen tijdens de afdaling van Huygens sonde opgevangen en verwerkt. De aldus verkregen informatie geeft een nauwkeurig inzicht in de windsnelheden in de atmosfeer van Titan.
De wind op Titan blijkt op bijna alle hoogten in de richting van de rotatie van Titan (van west naar oost) te stromen. De hoogst gemeten snelheid bedraagt ongeveer 120 meter per seconde (430km/uur) en werd tien minuten na het begin van de afdaling bereikt op ongeveer 120 kilometer hoogte. Aan het opppervlak zijn de winden zwak maar boven het oppervlak nemen ze geleidelijk toe tot op 60 kilometer. Dit patroon van geleidelijke toename zet zich niet door in een uitgestrekt gebied boven de 60 kilometer. Op deze hoogten zijn grote variaties in de Doppler metingen waargenomen, waarschijnlijk veroorzaakt door sterk wisselende vertikale windstromen. Dat Huygens het in dit gebied hard te verduren had, was al duidelijk uit de andere wetenschappelijke en technische waarnemingen aan boord. Snelheidsveranderingen, zoals het wisselen van de parachutes, 15 minuten na het binnendringen van de atmosfeer van Titan en de landing om 11 uur 38 (GMT) (dit signaal kwam om 12 uur 45 (GMT) op aarde aan) vertoonden duidelijke Doppler effecten.
Momenteel bestaat er nog een hiaat van ongeveer 20 minuten in de gegevens tussen de metingen van de Green Bank Telescoop in Amerika en die van de Parkes Telescoop in Australië. De ontbrekende Doppler gegevens kunnen mogelijk nog aangevuld worden door gegevens van andere radiotelescopen. Bovendien zijn er door radiotelescopen in het VLBI-netwerk metingen van de signalen van de Huygens sonde uitgevoerd die exact haar lokatie tijdens de afdaling kunnen bepalen. Een combinatie van de Doppler en VLBI gegevens levert wellicht een drie-dimensionaal beeld op van de bewegingen van de Huygens sonde tijdens haar afdaling naar het oppervlakte van Titan.
"Ik heb nog nooit zulke opwindende hoogtepunten en ontmoedigende dieptepunten gevoeld als die we nu hebben meegemaakt," zegt Dr Michael Bird van de Universiteit van Bonn, de projectleider van het oorspronkelijke Huygens Doppler Wind Experiment. "Eerst ontvingen we het signaal van de Green Bank Telescoop 'alles in orde' en vervolgens kwamen we er achter dat we geen signaal bij het controlecentrum van de ESA binnenkregen, wat 'alles verloren'zou betekenen. De werkelijkheid ligt zoals we het nu kunnen overzien gelukkig dichter bij het eerste dan bij het laatste."
Voor nadere informatie:
JIVE in Dwingeloo
Dr. Leonid Gurvits
e-mail:
lgurvits@jive.nl
tel: +31 (0)629-015149 of mobiel: +31-(0)521-596500
Dr. Huib Jan van Langevelde
e-mail:
langevelde@jive.nl
tel: +31 (0)621-201419 of mobiel: +31-(0)521-596500
De radio-astronomie ondersteuning van de Huygens missie wordt gecoordineerd door JIVE en JPL. Deelnemers zijn de Stichting Astronomisch Onderzoek Nederland (ASTRON), de Universiteit van Bonn, Technische Universiteit Helsinki, de MERLIN National Facility (Jodrell Bank, UK), the Onsala Space Observatory (Zweden), het NASA Jet Propulsion Laboratory (Pasadena, USA),het National Radio Astronomy Observatory (NRAO, Green Bank en Socorro, USA), het CSIRO Australia Telescope National Facility, de Universiteit van Tasmanie, de Nationale Observatoria van China, de Shanghai Astronomische Observatoria en het Nationale Instituut voor Informatie en Communicatie Technologie uit Japan.
Het Joint Institute for VLBI in Europa (JIVE) is gehuisvest bij de Stichting Astronomisch Onderzoek Nederland (ASTRON). JIVE wordt financieel ondersteund door nationale instituten en instellingen in Nederland (NWO), Groot Brittannie (PPARC), Italie (INAF), Zweden (Onsala Space Observatory, National Facility), Spanje (IGN) and Duitsland (MPIfR). De National Radio Astronomy Observatory wordt gebruikt door de Associated Universities, Inc., in een gezamenlijke overeenkomst met de National Science Foundation. De Australia Telescope is opgezet door de Commonwealth of Australia als nationale faciliteit bestuurd door CSIRO. Het Jet Propulsion Laboratory (JPL) werkt voor het California Institute of Technology onder contract van NASA.
Meer over Cassini-Huygens
De Cassini-Huygens missie is een samenwerking tussen NASA, ESA en ASI (de Italiaanse Ruimte Organisatie). Het JPL, een divisie van het California Institute of Technology in Pasadena bestuurde de missie voor NASA's Office of Space Science, Washington DC. JPL ontwierp, ontwikkelde en bouwde het Cassini ruimteschip. ESA leidde de Huygens afdaling in de atmosfeer.
Nadere informatie:
http://www.jive.nl
http://saturn.esa.int