Kada se svemirska letjelica Europske svemirske agencije Huygens upustila u atmosferu Saturnovog mjeseca Titan 14. siječnja, radioteleskopi Nacionalnog opservatorija za radio astronomiju Nacionalne zaklade za znanost (NRAO) pomoći će međunarodnim timovima znanstvenika da izvuku maksimalnu količinu nezamjenjivih informacija iz eksperiment jedinstven u ljudskoj povijesti. Huygens je sonda od 700 kilograma koja je pratila veću svemirsku letjelicu Cassini tijekom misije detaljnog istraživanja Saturna, njegovih prstenova i njegovih brojnih mjeseci.
Teleskop Roberta C. Byrda Green Bank (GBT) u Zapadnoj Virdžiniji i osam od deset teleskopa cijelog dugačkog poretka (VLBA) na cijelom kontinentu, koji se nalazi u Pie Townu i Los Alamosu, NM, Fort Davis, TX, North Liberty , IA, Kitt Peak, AZ, Brewster, WA, Owens Valley, Kalifornija, i Mauna Kea, HI, izravno će primiti slabi signal od Huygens-a tijekom njegovog silaska.
Uz ostale radio-teleskope u Australiji, Japanu i Kini, NRAO će uređaji značajno pridonijeti informacijama o Titanu i njegovoj atmosferi koja će se dobiti od Huygens-ove misije. Tim pod vodstvom Europske unije koristit će radijske teleskope za izuzetno precizna mjerenja položaja sonde za vrijeme njezinog spuštanja, dok će se američki tim koncentrirati na prikupljanje mjerenja brzine spuštanja sonde i smjera njezinog kretanja. Mjerenja radio-teleskopa pružit će podatke koji su od vitalnog značaja za postizanje potpunog razumijevanja vjetrova s kojima se Huygens susreće u atmosferi Titana.
Trenutno znanstvenici malo znaju o Titanovim vjetrovima. Podaci iz leta leta svemirske letjelice Voyager I ukazivali su da vjetrovi istok-zapad mogu doseći 225 mph ili više. Sjever-jug i mogući okomiti vjetrovi, iako vjerovatno mnogo slabiji, mogu biti značajni. Postoje konkurentski teorijski modeli Titanovih vjetrova, a cjelokupna je slika najbolje sažeta kao slabo razumljiva. Predviđanja o mjestu gdje će se spustiti sonda Huygens kretat će se od gotovo 250 milja na istoku do gotovo 125 milja zapadno od mjesta na kojem se prvi padobran razvija, ovisno o modelu vjetra. Ono što se zapravo događa sondi dok se spušta padobranom kroz Titanovu atmosferu pružit će znanstvenicima najbolju priliku da nauče o Titanovim vjetrovima.
Tijekom svog spuštanja, Huygens će prenositi podatke sa svojih ugrađenih senzora Cassiniju, "matičnom brodu" koji ga je doveo do Titana. Cassini će potom podatke vratiti na Zemlju. No veliki će radio-teleskopi moći primiti slab (10-vatni) signal iz Huygena izravno, čak i na udaljenosti od gotovo 750 milijuna milja. To se neće učiniti da se duplicira prikupljanje podataka, već da se generiraju novi podaci o Huygensovom položaju i potezima izravnim mjerenjem.
Mjerenja Dopplerovog pomaka u frekvenciji Huygensovog radio signala proizvedena iz svemirske letjelice Cassini, u pokusu koji je vodio Mike Bird sa Sveučilišta u Bonnu, u velikoj će mjeri dati informaciju o brzini Titanovih vjetrova istok-zapad. Tim koji predvode znanstvenici iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon u Pasadeni, Kalifornija, izmjerit će Doplerov pomak signala sonde u odnosu na Zemlju. Ta dodatna Dopplerova mjerenja s zemaljskih teleskopa pružaju važne podatke potrebne za učenje o vjetrovima sjever-jug.
"Dodavanje zemaljskih teleskopa eksperimentu ne samo da će pomoći u potvrđivanju podataka koje dobivamo iz Cassinijevog orbitera, već će nam omogućiti i puno cjelovitiju sliku vjetra na Titanu", rekao je William Folkner, znanstvenik iz JPL.
Drugi tim, predvođen znanstvenicima iz Zajedničkog instituta za vrlo dugu baznu interferometriju u Europi (JIVE), u Dwingelou, Nizozemska, koristit će svjetsku mrežu radio-teleskopa, uključujući NRAO teleskope, kako bi pratio putanju sonde s neviđenim točnost. Očekuju da će izmjeriti položaj sonde unutar dvije trećine milje (1 kilometar) na udaljenosti od gotovo 750 milijuna milja.
"To je kao kad biste mogli sjediti u svom dvorištu i gledati loptu u igri s ping-pongom koja se igra na Mjesecu", rekao je Leonid Gurvits iz JIVE-a.
I JPL i JIVE timovi snimat će podatke prikupljene radioteleskopima i kasnije ih obraditi. U slučaju Dopplerovih mjerenja, možda će biti dostupne neke informacije u stvarnom vremenu, ovisno o jačini signala, ali znanstvenici u ovom timu također planiraju napraviti njihovu detaljnu analizu snimljenih podataka.
Tim JPL koristi posebne instrumente iz Deep Space mreže nazvane Radio Science Receivers. Jedan će biti posuđen GBT-u, a drugi radio zvjezdarnici Parkes. "To je isti instrument koji nam je omogućio da podržimo zahtjevne komunikacije tijekom slijetanja veslača Mars i Duha i prilika, kao i umetanje orbite Cassini Saturn kada je primljeni radio signal bio vrlo slab", rekao je Sami Asmar, odgovorni znanstvenik JPL za snimanje podataka.
Kad je sonda Galileo svemirske letjelice ušla u atmosferu Jupitera 1995. godine, JPL tim koristio je NSF-ov veoma veliki array (VLA) radioteleskop u New Mexico-u za izravno praćenje signala sonde. Dodavanje podataka iz VLA tom eksperimentu dramatično je poboljšalo točnost mjerenja brzine vjetra.
„Sonda Galileo iznenadila nas je. Suprotno nekim predviđanjima, saznali smo da su Jupiterovi vjetrovi jači kako smo ulazili dublje u njegovu atmosferu. To nam govori da te dublje vjetrove ne pokreće u potpunosti sunčeva svjetlost, već i toplina koja dolazi iz jezgre planete. Ako budemo imali sreće u Titanu, tamo ćemo dobiti i iznenađenja ", rekao je Robert Preston, drugi znanstvenik JPL-a.
Sonda Huygens svemirska je letjelica koju je izgradila Europska svemirska agencija (ESA). Pored NRAO teleskopa, eksperiment JPL Doppler Wind će upotrijebiti Nacionalni pogon Australian Telescope i druge radio-teleskope u Parkesima, Mopra i Ceduna, Australija; Hobart, Tasmanija; Urumqi i Šangaj, Kina; i Kašima u Japanu. Položajna mjerenja su projekt koji vodi JIVE i u koji su uključeni ESA, Nizozemska zaklada za istraživanje astronomije, Sveučilište u Bonnu, Helsinkijsko tehnološko sveučilište, JPL, Nacionalni fond Australije Teleskop, Nacionalna astronomska opservatorija u Kini, Šangajski astronomski opservatorij i Nacionalni institut za komunikacijske tehnologije u Kašimi u Japanu.
Zajednički institut za VLBI u Europi financiraju nacionalna istraživačka vijeća, nacionalna postrojenja i instituti Nizozemske (NWO i ASTRON), Ujedinjeno Kraljevstvo (PPARC), Italija (CNR), Švedska (Onsala Space Observatory, Nacionalni fond), Španjolska (IGN) i Njemačka (MPIfR). Europska mreža VLBI zajedničko je postrojenje europskih, kineskih, južnoafričkih i drugih radioastronomskih instituta koje financiraju njihova nacionalna istraživačka vijeća. Australijski teleskop financira Zajednica Australije za rad kao Nacionalni fond kojim upravlja CSIRO.
Nacionalna opservatorija za radio astronomiju je objekt Nacionalne zaklade za znanost, a djeluje prema ugovoru suradnje udruženih sveučilišta, Inc.
Izvorni izvor: NRAO News Release
