Huygens-missie (bijna) volledig geslaagd
Zelfs NASA-baas Sean O’Keefe was onder de indruk van de geslaagde landing van de Europese ruimtesonde Huygens op de grote Saturnusmaan Titan. ‘De afdaling door de atmosfeer van Titan en naar zijn oppervlak lijkt volmaakt te zijn verlopen,’ aldus O’Keefe. ‘We feliciteren ESA met hun spectaculaire succes.’ Toch was niet alles koek en ei met Huygens: door al het trompetgeschal was niet onmiddellijk duidelijk dat door een menselijke fout toch wat kostbare gegevens verloren zijn gegaan.
Iets meer dan twee uur duurde het voordat Huygens het oppervlak van Titan bereikte. Om 13.34 uur MET landde hij in iets wat je met een beetje fantasie een rivierenlandschap zou kunnen noemen. Daarvandaan zond hij bijna twee uur gegevens naar het moederschip Cassini. Deze gegevens zijn hun gewicht in goud waard – gelukkig maar, want kritisch bekeken kosten ze een slordige 200 miljoen euro per uur. Anderzijds is de Cassini-missie als geheel in zekere zin weer een koopje: de reis van de dubbele sonde kost minder dan een euro per afgelegde kilometer!
Crème brulée
Het eerste stukje van Huygens dat in aanraking kwam met Titan was een uitstekend (in beide opzichten!) instrument dat bij de landing de consistentie van de bodem mat. Deze ‘penetrometer’ werd ongeveer vijftien centimeter de grond in geduwd. De uitslag laat zien dat de bodem een vrij harde korst heeft – niet zo gek bij een oppervlaktetemperatuur van 180 graden onder nul – maar dat de onderlaag aan nat zand of klei doet denken (zie blz. 58). Een van de leden van het Huygens-team omschreef het als ‘crème brulée’.
Een ander onderdeel van het instrumentarium van Huygens zou je enigszins oneerbiedig als een waterpas kunnen omschrijven. De gegevens daarvan duiden erop dat de schotelvormige sonde niet horizontaal op het Titanoppervlak is geland: hij staat schuin onder een hoek van een graad of twintig. Uit de beelden die Huygens van de omgeving van zijn landingsplek heeft gemaakt kan vrij gemakkelijk de oorzaak worden afgeleid: het is een vrij vlak terrein, bezaaid met flinke kiezels. Een horizontale landing zou wonderbaarlijk zijn geweest.
Een panorama dat aan de hand van Huygens-beelden is samengesteld toont een landschap dat aan een (droge) rivierdelta doet denken. ‘Het is bijna onmogelijk om níét aan een afvoersysteem te denken, en een kustlijn,’ aldus onderzoeker Martin Tomasko van de Universiteit van Arizona. ‘Je zou bijna denken dat dit gebied niet zo heel lang geleden nat is geweest.’ Maar daarbij tekende hij gelijk aan dat het riskant is om zo snel conclusies te trekken uit beelden van een wereld die tot voor kort letterlijk in nevelen gehuld was.
De massaspectrometer aan boord van Huygens, een geavanceerd instrument waarmee moleculen in de atmosfeer van Titan en aan het oppervlak geanalyseerd werden, stelde tijdens de afdaling vast dat de sonde op een hoogte van achttien à twintig kilometer door een wolk van methaan ging. Ook de geluidsopnamen die tijdens de afdaling zijn gemaakt duiden op duidelijke (dichtheids)variaties in de atmosfeer. Eenmaal op het oppervlak werd met een verwarmingsbuisje een stukje bodem verhit en ook daarbij kwam methaan vrij.
Verloren gegevens
Er is dus veel goed gegaan tijdens de Huygens-missie. Er ging echter ook wat fout. Zoals bekend stuurde de zwakke radiozender van Huygens de verzamelde gegevens niet rechtstreeks naar de aarde, maar eerst naar het moederschip Cassini. Voor de zekerheid gebeurde dat via twee radiokanalen, via welke grotendeels dezelfde informatie werd doorgezonden. Grotendeels, maar niet helemaal.
Door een menselijke fout – een ontbrekend commando in een computerprogramma dat ESA ten behoeve van de communicatie had aangeleverd – luisterde Cassini niet naar een van beide radiokanalen. Hierdoor zijn onder meer de gegevens van een van de experimenten die Huygens zou doen verloren gegaan: die van het Doppler Wind Experiment, waarmee de windrichting en -sterkte in de atmosfeer van Titan werd gemeten. Men probeert nu deze atmosferische eigenschappen te reconstrueren aan de hand van de signalen van Huygens die met achttien radiotelescopen op aarde zijn opgevangen. Dankzij de VLBI-techniek hoopt men de (horizontale) positie van de sonde gedurende de afdaling tot op enkele kilometers nauwkeurig vast te stellen. Dat zou genoeg moeten zijn om de windsnelheid op verschillende hoogten met een nauwkeurigheid van enkele meters per seconden te bepalen.
Maar dat is niet het enige dat is kwijtgeraakt: ook de helft van de foto’s die Huygens maakte is weg. Volgens Tomasko was er vóór de missie nog over gediscussieerd of alle foto’s en gegevens voor de zekerheid via beide radiokanalen doorgezonden zouden moeten worden. Maar uiteindelijk besloot men de gok te wagen en alleen de spectrale gegevens dubbel te laten uploaden. In theorie kon men dan tweemaal zo veel fotomateriaal verzamelen, maar nu zijn dus toch 350 van de 700 foto’s verloren gegaan. ‘We hebben nu wat gaten in onze panoramische mozaïeken,’ aldus Tomasko op Spaceflightnow.com. ‘Maar er is aardig wat overlap en ik denk dat we er nog heel wat van kunnen maken.’
(Zenit, februari 2005)
Dit panorama is gebaseerd op een tiental opnamen die Huygens op 14 januari maakte tijdens zijn succesvolle afdaling naar het oppervlak van Titan. Het geeft een volledig 360°-overzicht. Links is het gedeelte ‘achter’ Huygens te zien, met een duidelijke overgang tussen een lichter en wat donkerder gebied. De witte strepen bij de overgang zouden uit een ‘grondmist’ van methaan- of ethaandamp kunnen bestaan. Tijdens de afdaling zweefde de sonde boven een hoogvlakte langs (midden op de foto), om uiteindelijk terecht te komen in het donkere gebied rechts. Dat laatste is mogelijk een afvoerkanaal dat nog vloeibaar materiaal kan bevatten. Uit de mate waarin de sonde tijdens het laatste deel van de afdaling is afgedreven, blijkt dat de windsnelheid ter plaatse zes à zeven meter per seconde bedraagt. De afzonderlijke opnamen zijn gemaakt van een hoogte van ongeveer acht kilometer; de kleinst zichtbare details zijn ongeveer twintig meter groot. (Foto: ESA/NASA/JPL/University of Arizona)
Nog een opname vanuit de lucht. Duidelijk te zien is de overgang tussen hoog gelegen terrein (lichte tint) en een donker, laag gelegen gebied. In de hoge delen zij structuren te zien die aan afvoerkanalen doen denken. De opnamen waaruit dit mozaïek is samengesteld zijn gemaakt van een hoogte van ongeveer acht kilometer. (Foto: ESA/NASA/JPL/ University of Arizona)
Foto van het oppervlak van Titan, op 14 januari jl. gemaakt door de Europese ruimtesonde Huygens. De kleuren, gebaseerd op spectrale gegevens, zijn niet meer dan een indicatie. De vele brokstukken op het oppervlak werden aanvankelijk aangezien voor rotsblokken of stukken ijs. Maar in werkelijkheid zijn ze niet groter dan kiezels (z.o.z.).
Het oppervlak van Titan is donkerder dan men aanvankelijk dacht. Het bestaat uit een mengsel van bevroren water en koolwaterstoffen. De erosiesporen aan de onderkant van de kiezels duiden erop dat hier iets vloeibaars gestroomd heeft. (Foto: ESA/NASA/JPL/University of Arizona)
Het eerste levensteken van Huygens, zoals dat is opgevangen met de grote radiotelescoop van Green Bank in de VS. Bedenk daarbij dat het signaal van Huygens van vergelijkbare sterkte is als dat van een mobiele telefoon! (Bron: NRAO)
Het eerste contact met Titan: de ‘penetrometer’ van Huygens boorde zich ongeveer vijftien centimeter de grond in. De uitslag laat zien dat de bodem een vrij harde korst heeft en een zachtere, vrij gelijkmatige onderlaag.
De Huygens-sonde heeft souvenir van de aarde aan boord: een cd-rom met meer dan 100.000 elektronische boodschappen van belangstellende aardbewoners.
(Foto: ESA)
