1Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Institut für WeltraumforschungInstitut für WeltraumforschungÖsterreichische Akademie der WissenschaftenÖsterreichische Akademie der Wissenschaften
Bruno BesserBruno Besser
Graz, 14. Jänner 2005Graz, 14. Jänner 2005
FallschirmabstieFallschirmabstieggin eine fremde in eine fremde WeltWeltLandung auf TitanLandung auf Titan
2Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Huygens – „die Landesonde“Huygens – „die Landesonde“ Gewicht: ca. 320 kg, davon 48 kg
wissenschaftliche Nutzlast Durchmesser: 2,7 m 3 verschiedene
Fallschirmsysteme erste direkte Messungen in der
Atmosphäre des Saturnmondes Titan, deren Zusammensetzung jener der Uratmosphäre der Erde ähnlich zu sein scheint
u.a. eventueller Nachweis von atmosphärischen Entladungen, die vielleicht für die Entwicklung pre-organischer Moleküle verantwortlich sind
3Bruno Besser, IWF Graz, 2005
„„Noordwijk, we have a Noordwijk, we have a problem“problem“
12. Oktober 2000: Inflight-Routinetest zur Überprüfung der Funkverbindung Cassini - Huygens
Huygens-Empfangsteil (auf Cassini) reagiert bei simuliertemSignal mit Doppler-Frequenzverschiebung nicht korrekt
bei ursprünglichem Missionsablauf Verlust von 70% der von Huygens zu Cassini übermittelten Daten !!!
Jänner 2001: Einsetzung eines ESA/NASA Krisenstabs zur Analyse und Behebung des Problems
Problem ist auf Designfehler im Huygens-Empfänger auf Cassini zurückzuführen Entwurf einer neuen Cassini/Huygens-Titan-Anflugsgeometrie mit Reduktion der
Relativgeschwindigkeit wird notwendig neue Flugbahn verlangt zusätzlichen Cassini-Treibstoff, aber sichert die
Datenübertragung der Huygens-Mission Bildung der Descent Trajectory Working Group (DTWG)
4Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Annäherung an TitanAnnäherung an Titan
PSE (Probe Support Equipment) an Bord von Cassini beobachtet die Landesonde und erfasst die Daten während des Abstiegs zum Titan
25. Dezember 2004: Trennung Huygens von Cassini
14. Januar 2005: 45 Minuten vor Eintritt in die Titan-Atmosphäre wird das elektrische Systems der Landesonde Huygens aktiviert
~ 2,5-stündiger Abstieg zur Oberfläche des Titan
5Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Huygens-MissionablaufHuygens-Missionablauf21.600 km/h ~160 km ~110 km~15 min
Entrittsphase: ~4,5 min
~130 min
Höhe über Grund Höhe über Grund
6Bruno Besser, IWF Graz, 2005
AtmosphäreneintrittAtmosphäreneintritt Huygens tritt mit
ca. 22.000 km/h in die Titanatmosphäre ein
Instrumente durch Hitzeschild geschützt
Pilot-Fallschirm (2,5 m ) öffnet sich in ca. 180 km Höhe
Brems-Fallschirm (8 m ) öffnet sich in ca. 160 km Höhe
Absprengen des Hitzeschilds, Messinstrumente werden aktiviert, danach Datenüber-tragung zu Cassini aktiviert
Stabilisierungs-Fallschirm (3 m ) entfaltet sich in ca. 120 km Höhe
Kleine Zeitung vom 25.12.2004, Günter Pichler
7Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Huygens-LandeplatzHuygens-Landeplatz
8Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Landung auf TitanLandung auf Titan nach ca. 2,5 h setzt
Huygens mit ca. 20 km/h auf der Titanoberfläche auf
Bedingungen am Titan: Temperaturen bis –200 °C, orkan-artige Winde
Lebensdauer der Elektronik und Batterien: einige Minuten
Untersuchung des Bodens
9Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Titan - OberflächenuntersuchungTitan - OberflächenuntersuchungSurface Science Package (SSP): API: akustische Eigenschaften DEN: Flüssigkeitsdichte REF: Refraktionsindex ACC-E: Beschleunigungsmesser API-V: Schallgeschwindigkeit API-S: Akustikeinheit
nicht gezeigt: PER: Dielektrizitätskonstante TIL: Neigungsmesser THP: Thermische Eigenschaften
10Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Huygens-InstrumenteHuygens-Instrumente Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GCMS) Profil der chemischen Bestandteile der Atmosphäre (Prof. S. J. Bauer) Aerosol Collector and Pyrolyser (ACP) Aufsammeln und Erhitzen von Aerosolen (Prof. W. Riedler) Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI) Profil der Titanatmosphärenparameter (Druck, Dichte, Temperatur, Leitfähigkeit, etc.) (Dr. K. Schwingenschuh)
Descent Imager/Spectral Radiometer (DISR) Struktur der Atmosphäre und Oberflächenbilder Doppler Wind Experiment (DWE): Windmessungen Surface Science Package (SSP): Oberflächenzusammensetzung des Titan
11Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Titan - LängstwellenausbreitungTitan - Längstwellenausbreitung„Ionosphärischer Wellenleiter“
Blitzdetektion:•optisch•akustisch•elektromagnetische Wellen
12Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Titan - LängstwellenausbreitungTitan - Längstwellenausbreitung
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Frequency Hz
0
1
2
3
4
5
6Power Optimistic a.u.
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2Power Pessimistic a.u.
Uniform distribution of lightningover Titan
Optimistic:G=42 km
H 0 = H 1 = 2.7 km
Pessimistic:G = 38 km
H 0 = 4.7, H 1 = 27 km
13Bruno Besser, IWF Graz, 2005
2005: Huygens auf Titan2005: Huygens auf Titan
14Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Unser Team in Darmstadt (ESOC)Unser Team in Darmstadt (ESOC)
ACPManfred Steller
GCMSSiegfried J. Bauer HASI
Konrad Schwingenschuh
DTWGBobby Kazeminejad
Roland Trautner
Peter Falkner
HASIIrmgard Jernej
16Bruno Besser, IWF Graz, 2005
IWF: Cassini/HUYGENS MitarbeiterIWF: Cassini/HUYGENS Mitarbeiter
14. Jänner 2005
ACPProf. Willibald RiedlerManfred Steller(Helwig Stelzer)
GCMSProf. Siegfried J. BauerHelmut LammerChristoph Kolb
HASIKonrad SchwingenschuhHardware:Irmgard JernejÖzer Aydogar Karl Močnik(Peter Falkner)(Evelin Hutter)(Roland Trautner)Werner Weselak, TU GrazAnton Brantl, TU Grazu.v.a.
wissenschaftliche Begleitung:(Konstantin Skedel)(Gregorio Molina-Cuberos)Herbert LichteneggerHans EichelbergerRobin Hofe, TU GrazBruno Besser
DTWGBobby Kazeminejad
RPWSProf. Helmut RuckerMohammed Y. BoudjadaGeorg FischerWolfgang Macher(Peter Ladreiter)(Dieter Vogl)
17Bruno Besser, IWF Graz, 2005
Titan in der „Science Titan in der „Science Fiction“Fiction“
18Bruno Besser, IWF Graz, 2005
HUYGENS EVENTFallschirmabstieg in eine fremde Welt
IWF Graz14. Jänner 2005
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