1 Bruno Besser, IWF Graz, 2005 Institut für Weltraumforschung Österreichische Akademie der Wissenschaften Bruno Besser Bruno Besser Graz, 14. Jänner 2005

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


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


„„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)


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


Huygens-MissionablaufHuygens-Missionablauf21.600 km/h ~160 km ~110 km~15 min

Entrittsphase: ~4,5 min

~130 min

Höhe über Grund Höhe über Grund


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


Huygens-LandeplatzHuygens-Landeplatz


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


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


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


Titan - LängstwellenausbreitungTitan - Längstwellenausbreitung„Ionosphärischer Wellenleiter“

Blitzdetektion:•optisch•akustisch•elektromagnetische Wellen


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


2005: Huygens auf Titan2005: Huygens auf Titan


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


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)


Titan in der „Science Titan in der „Science Fiction“Fiction“


HUYGENS EVENTFallschirmabstieg in eine fremde Welt

IWF Graz14. Jänner 2005

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1 Bruno Besser, IWF Graz, 2005 Institut für Weltraumforschung Österreichische Akademie der Wissenschaften Bruno Besser Bruno Besser Graz, 14. Jänner 2005