Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Rychlost proudění v Titanově atmosféře

Rychlost proudění v Titanově atmosféře

huygensbig.jpg
Odborníci publikovali první výsledky měření rychlosti proudění v atmosféře měsíce Titan. Díky využití globální sítě radioteleskopů mohli vědci měřit rychlost větrů, které "cloumaly" sondou Huygens při jejím sestupu atmosférou Titanu. Tento naplánovaný experiment nemohl být uskutečněn z kosmického prostoru, jak bylo původně plánováno. Příčinou byla porucha na jednom z přijímačů mateřské sondy Cassini. V blízkosti povrchu vane jen mírný vítr, jehož rychlost pomalu roste s přibývající výškou do přibližně 60 km. Pak nastává prudká změna, která může naznačovat přítomnost bouřlivé vrstvy atmosféry, tedy oblasti náhlých prudkých změn rychlosti proudění.

Předběžné odhady změn rychlosti proudění s výškou byly získány z měření frekvencí rádiového signálu přijímaného v průběhu sestupu sondy atmosférou Titanu dne 14. ledna 2005. Tato měření dopplerova posuvu, získána globální sítí radioteleskopů, představují změny relativní rychlosti vysílače na palubě sondy Huygens a přijímače na Zemi.

Vítr v atmosféře ovlivňoval horizontální rychlost sondy při jejím sestupu a tím způsoboval změny frekvence rádiového signálu přijímaného na Zemi. Tento jev se uplatňuje například i při změně vnímané frekvence (tónu) rychle se přibližující sanitky v porovnání s vnímanou frekvencí vzdalujícího se sanitního vozu.

parkesbig.jpg
Obrázek: Radioteleskop v australském Parkes v době příjmu signálu z Huygens. Copyright CSIRO Australia.

Hlavními pracovišti jejichž antény se na měření podílely jsou NRAO Robert C. Byrd Green Bank Telescope v západní Virginii (USA) a CSIRO Parkes Radio Telescope v Austrálii. Pro měření posuvu frekvence bylo použito speciálně upraveného zařízení k detekci slabého rádiového signálu vysílaného vysílačem na palubě sondy Huygens při jejím ojedinělém sestupu.

První detekce byla provedena pomocí zařízení, které propůjčila globální sít radioteleskopů Deep Space Network americké NASA k poskytnutí prvního nepochybného důkazu, že Huygens "přežil" vstupní fázi a zahájil rádiový přenos na palubu mateřské sondy Cassini.

Velmi úspěšným krokem byla detekce signálu z experimentu DWE (Doppler Wind Experiment) na Zemi. Signál nemusel být díky špatné konfiguraci přijímače na palubě Cassini zaznamenán a uložen.

"Náš tým nyní udělal první podstatný krok k získání potřebných dat, tedy k úplnému naplnění námi navrženého vědeckého cíle. Přesněji řečeno získání profilu proudění v titanově atmosféře podél trajektorie sestupu Huygens," říká Dr. Michael Bird vedoucí vědecký pracovník experimentu DWE z bonnské univerzity.

huygenssignal_big.jpg
Obrázek: Surový záznam měření z radioteleskopu. Copyright CSIRO Australia.

Měření dopplerova efektu z povrchu Země bylo uskutečněno a společně zpracováno vědci z Laboratoře tryskového pohonu (JPL) NASA a instituce zastřešující síť VLBI (interferometrie na velmi dlouhých základnách) v Evropě (JIVE v Holandsku). Odborníci pracující společně v týmu DWE.

Na Titanu bylo objeveno proudění ve směru jeho rotace (od západu na východ) téměř ve všech výškách. Největší rychlost - kolem 120 metrů za sekundu - byla zaznamenána přibližně 10 minut po zahájení sestupu, tedy ve výšce kolem 120 km. U povrchu vanou jen slabé větry, jejichž rychlost se s výškou pomalu zvyšuje až do 60 km. Tento trend však nepokračuje ve vyšších výškách (nad 60 km), kde měření ukázala velké změny. Vědci se domnívají, že tyto změny jsou způsobeny výrazným vertikálním zvrstvení a z toho vyplývajících silných větrných proudů. Vědci tuto "divokou jízdu" sondy zaregistrovali již dříve ve vědeckých a technických datech zaznamenaných na palubě sondy Huygens.

"Hlavní okamžiky mise, například otevření padáku přibližně 15 minut po vstupu do atmosféry nebo přistání na Titanu v 13:45 SEČ, byly v měřeních dopplerova posuvu jasně identifikovatelné," říká Bird.

Nyní existuje asi 20minutový interval mezi příjmem radioteleskopy z Green Banku a Parkes. Tato mezera bude časem pokryta údaji z jiných radioteleskopů. Navíc kompletní plejáda radioteleskopů pracujících v VLBI přijímala signál z Huygens, což umožní velmi přesně určit pozici sondy při sestupu."

"Je to úžasný příklad opravdu globální efektivní vědecké spolupráce," říká jeden z vědců projektu Huygens Jean-Pierre Lebreton. "Kombinací dopplerových měření a údajů z VLBI můžeme případně získat extrémně přesný, třírozměrný záznam pohybu sondy Huygens během sestupu na povrch Titanu," uzavírá Lebreton.

Zdroj: ESA

Převzato: Hvězdárna ValašskéMeziříčí




O autorovi

Libor Lenža

Libor Lenža

Narodil se v roce 1969 a již od mladých let se věnoval přírodě a technice. Na počátku studia střední školy se začal věnovat astronomii. Nejprve působil v Klubu astronomů v Havířově pod vedení Ing. Miloně Bury a dalších. Jeho zájem o astronomii i kosmonautiku se rychle prohluboval. Již od mladých let se věnuje popularizaci nejen astronomie a kosmonautiky. V roce 1991 začal pracovat na Hvězdárně Valašské Meziříčí jako odborný pracovník se zaměřením na pozorování projevů sluneční aktivity, ale i další oblasti observační astronomie a popularizaci. V roce 1995 se na této instituci ujal práce ředitele. Ve vedení této hvězdárny působí do dnešních dnů. Věnuje se také řízení projektů a projektových úkolů nejen v oblasti astronomie. Zakládal Valašskou astronomickou společnost, několik funkčních období působil jako její předseda. Spolupracuje s Českou astronomickou společností a dalšími organizacemi. Připravuje a organizuje řadu aktivit, akcí a projektů a také přednáší. Kromě astronomie se věnuje také dalším oblastem přírodních věd, zejména geologii, chemii, spektroskopii, ale také novým technologiím a energetice.



49. vesmírný týden 2016

49. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 5. 12. do 11. 12. 2016. Měsíc bude v první čvrti, uvidíme Lunar X? Večer je krásně vidět Venuše na jihozápadě. Mars je výše a skoro nad jihem. Ráno je pěkně viditelný Jupiter. Slunce se po krátkém zvýšení aktivity opět uklidnilo. Poté, co došlo k selhání horního stupně rakety Sojuz, zřítila se nad Ruskem nákladní loď Progress, původně určená k zásobování ISS. Pokud se v tomto týdnu povede start japonské zásobovací lodi HTV, bude to pro osazenstvo stanice úplně v pohodě. Kromě tohoto startu se očekávají ještě další čtyři.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

VdB149, VdB150, LDN1235 - prach v souhvězdí Cephea

Souhvězdí Cephea je cirkumpolárním souhvězdím naší severní oblohy. Podobně jako například Velká medvědice, jejíž část označujeme lidovým jménem Velký vůz. Ale přeci … Velký vůz pozná téměř každý, o Cepheovi mnoho z „neastronomů“ možná ani neví. A astronom? Ten nás většinou odbude větou typu:

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Sony a7s + Samyang 1300mm f/16, ISO 100, 1/8000 sec.

Další informace »