HUYGENS - předpokládaný scénář sestupu na Titan

Měsíc Titan, který svým průměrem převyšuje planety Merkur a Pluto, je jediným měsícem ve sluneční soustavě, jež je obklopen velice hustou atmosférou. Převážně dusíkové ovzduší se podobá zemské atmosféře v době, kdy na Zemi ještě neexistoval život. Někteří vědci se domnívají, že na povrchu měsíce by mohla existovat jezera kapalného metanu a etanu. Někteří dokonce předpokládají, že metan působí na Titanu podobně jako voda na Zemi - účastní se hydrologických cyklů, tj. vzniku oblaků, deště, řek a moří.

Během sestupu modulu Huygens budou vědci studovat hustou atmosféru měsíce, oblaka a prakticky "neviditelný" povrch Titanu prostřednictvím šesti vědeckých přístrojů. Sestup bude trvat přibližně 2,5 hodiny. Hlavní přístroje sondy Huygens jsou následující:

ACP (Aerosol Collector Pyrolyser) - sběr aerosolů; pomocí pyrolýzy za vysokých teplot bude provedena chemická analýza vzorků.

DISR (Descent Imager/Spectral Radiometer) - obsahuje několik individuálních přístrojů k určování složení aerosolových částic v atmosféře, dále čtyřkanálovou kameru pro vizuální a infračervený spektrometr, reflektor a snímkovací kameru.

DWE (Doppler Wind Experiment) - měření rychlosti větru, proudění v atmosféře a turbulencí.

GCMS (Gas chromatograph and Mass Spectrometer) - určování chemického složení atmosféry a aerosolů v ovzduší.

HASI (Huygens Atmospheric Structure Instrument) - studium fyzikálních vlastností atmosféry, jako je například výškový profil tlaku, teploty, hustoty apod.

SSP (Surface Science Package) - komplex přístrojů pro výzkum povrchu po přistání.

Aby se co nejvíce šetřil zdroj elektrické energie, byl modul Huygens po oddělení od sondy Cassini uveden do jakéhosi "umělého spánku". K životu bude modul "probuzen" až několik hodin před vniknutím do horních vrstev atmosféry Titanu, ve vzdálenosti 1270 km nad povrchem.

Během prvních tří minut průletu horními vrstvami atmosféry dojde ke snížení rychlosti modulu Huygens z původních 21 000 km/h na 1800 km/h. Teplota na povrchu tepelného štítu stoupne z hodnoty -150 °C na +1800 °C. Ve výšce přibližně 180 km nad povrchem Titanu se automaticky uvolní stabilizační padák o průměru 2,6 m. O 2,5 sekundy později bude uvolněn hlavní padák o průměru 8,3 m, na kterém bude modul sestupovat k povrchu měsíce. To vše při rychlosti zhruba 1500 km/h. Již nepotřebný tepelný štít bude odhozen. Během jedné minuty klesne rychlost sestupu sondy na 320 km/h. Vědecké přístroje začnou pracovat ve výšce přibližně 160 km nad povrchem. V této výšce se předpokládá teplota -120 °C. Ve výšce 150 km začne zařízení DISR pořizovat první fotografie povrchu měsíce.

Ve výšce 120 km bude odhozen hlavní padák, místo něj bude uvolněn třetí padák o průměru 3 m, který zajistí zbývající část sestupu modulu k povrchu měsíce Titan. Co nejrychlejší (ale bezpečný) průlet je nutný vzhledem k omezené životnosti baterií modulu, které dodávají potřebnou elektrickou energii. Přístroje budou průběžně předávat data na sondu Cassini po dobu 2 hodin a 15 minut, možná i déle.

Vědci předpokládají, že modul Huygens se vynoří z husté mlhy ve výšce 70 km nad povrchem a kamery "uvidí" pod sebou povrch měsíce. Do nejchladnější vrstvy atmosféry, v oblasti tzv. tropopauzy, vnikne sonda ve výšce 45 km nad povrchem. Zde se očekává teplota kolem -200 °C. Kamera DISC by měla pořídit minimálně 250 "trojic" snímků povrchu přes 3 různé filtry. Ve výšce 20 km budou všechna data z DISR z bezpečnostních důvodů vyslána na sondu Cassini (aby nemohlo dojít nárazem při dopadu k jejich poškození).

V rozmezí výšek 10 až 5 km nad povrchem bude DISR pořizovat spektra světla, odraženého od povrchu měsíce. Vědci pak vytvoří spektrální mapu snímkované oblasti za účelem zjištění zbarvení povrchu a následně určí složení povrchových vrstev.

Ve výšce 700 m nad povrchem se rozsvítí dva reflektory, které ozáří povrch Titanu pod sondou, aby nahradily část slunečního záření, odfiltrovaného hustou metanovou atmosférou. To umožní získat kvalitní detailní záběry ve viditelném a infračerveném světle.

Huygens je vybaven takovou zásobou elektrické energie, že přístroje by měly fungovat po přistání ještě asi 30 minut - pokud dopad přečkají v pořádku. Rychlost dopadu bude 6 m/s. To je přirovnáváno k situaci, kdy cyklista narazí do pevné cihlové zdi.

První data z aparatury DISR se očekávají na Zemi v pátek 14. ledna 2005 po dvacáté hodině SEČ.

Zdroj: spaceref
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí