حقوق الصورة: ESA
سيكون أحد الأحداث المهمة في مهمة كاسيني عندما يتم نشر مسبار Huygens إلى أكبر قمر زحل تيتان في أوائل عام 2005. اختبر فريق من العلماء من وكالة الفضاء الأوروبية مؤخرًا كيف سيعمل مسبارهم على الهبوط الطويل عبر الغلاف الجوي لتيتان عن طريق إسقاط نسخة طبق الأصل هنا على الأرض. تم إسقاط النموذج بالحجم الطبيعي من ارتفاع 33 كم على بالون واستخدم مظلة لإبطاء عودته إلى الأرض. تستخدم وحدات تحكم ESA وقت الهبوط لمعايرة الأجهزة التي ستتواصل مع مسبار Huygens الحقيقي عندما تقوم بزيارتها إلى Titan.
تحتاج إلى التفكير في كل الاحتمالات تقريبًا عند الهبوط على قمر بعيد في زاوية نائية من النظام الشمسي. يجب أن تكون قد اختبرت المركبة الفضائية إلى حدودها للتأكد من أنها ستتحمل الظروف القاسية المتوقعة في تيتان ، قمر زحل.
علاوة على ذلك ، يجب عليك جمع أكبر قدر ممكن من المعلومات حول الطريقة التي ستعمل بها أدواتك في هذه الظروف. فقط عندما تعمل الأدوات العلمية بشكل صحيح يمكنك القول أن مهمتك كانت ناجحة.
النزول من خلال الغازات السامة
في أوائل عام 2005 ، سيهبط مسبار Huygens التابع لوكالة الفضاء الأوروبية من خلال عباءة الغازات الضارة المحيطة بـ Titan ، أكبر قمر زحل وغامضًا. عالج فريق بقيادة إيطاليا من العلماء والمهندسين الأوروبيين ببراعة تحديات اختبار موثوقية وسلوك واستجابة بعض أدوات المسبار في التشغيل الفعلي؟ لا محاكاة.
باستخدام مزيج من البالون والمظلة ، كان لدى الفريق طريقة مبتكرة لاختبار نسخة طبق الأصل واسعة النطاق من مسبار الفضاء Huygens؟ أسقطوها من 33 كيلومترا فوق الأرض! يختلف الهواء الذي نتنفسه على الأرض تمامًا عن الضباب الدخاني السام من تيتان ، لكن جان بيير ليبريتون ، من علماء مشروع ESA Huygens ، يقول إن الطريقة التي تتغير بها خصائص الغلاف الجوي مماثلة لسلوك جو تيتان.
في 6 يونيو 2003 ، اجتمع العلماء في منشأة إطلاق بالون تراباني التابعة لوكالة الفضاء الإيطالية في صقلية. لإطلاق الجندول الذي يبلغ وزنه 500 كيلوغرام والذي يحمل مسبار الفضاء النموذجي Huygens ، استخدموا بالون الهيليوم الذي انتفخ بالكامل بقطر 100 متر (المقابل لحجم إجمالي قدره 400000 متر مكعب) على ارتفاعه الأقصى. عندما وصل البالون إلى ارتفاع 33 كيلومترًا ، فتحت آلية إطلاق وأسقطت المسبار.
تم نشر المظلة الموجودة على متن الطائرة لإبطاء هبوط المسبار من 40 مترًا في الثانية إلى 4 أمتار فقط في الثانية. بهذه السرعة ، طاف المسبار برفق إلى الأرض ، واستغرق حوالي 30 دقيقة لإكمال رحلته تحت المظلة التي يبلغ عرضها عشرة أمتار. تم تصميم هذه المظلة لتوفير سرعة سقوط قريبة جدًا من السرعة المتوقعة في تيتان.
"مقياس الارتفاع 1 ، هل تستقبلني؟"
سمحت الرحلة للعلماء بجمع البيانات في ظل ظروف تمثل قدر الإمكان في أوروبا الرحلة المستقبلية إلى ملايين الكيلومترات بعيداً عن الأرض. بهذه الطريقة ، يمكن أن يبدأوا حقًا في فهم خصائص الأداة بشكل جيد للغاية. يطلق العلماء على هذه العملية المعايرة.
ليست هذه التمارين التدريبية مهمة لفهم سلوك الأدوات والبيانات فحسب ، بل تساهم أيضًا في بناء روح الفريق عندما تبدأ الإثارة الحقيقية في Titan!
كان هذا الانخفاض هو الرحلة التجريبية الرابعة لأجهزة Huygens على الأرض (تم إجراء أول اختبار من هذا النوع في إسبانيا خلال عام 1995 ، وتم إجراء الاختبارين التاليين في صقلية). كانت هذه الرحلة هي الأولى التي لديها نموذج Huygens مجهز بالكامل ، بما في ذلك أداة Huygens للهيكل الجوي الكامل (H-ASI) المقدمة من إيطاليا. بمجرد الوصول إلى Titan ، سيكون الغرض من H-ASI هو دراسة درجة الحرارة والضغط والخصائص الكهربائية والرياح في هذا الجو الغريب.
تم اختبار نموذج بالحجم الطبيعي لأحد مقياس الارتفاع Huygens ، تم تركيبه على مسبار النسخة المتماثلة أثناء رحلة البالون هذه. يقيس مقياس الارتفاع ارتفاع المسبار عن الأرض. لقد قمنا بتحليل البيانات. يقول ليبريتون: "من خلال ما رأيناه حتى الآن ، عمل مقياس الارتفاع بشكل جيد". "الاختبار يجعلني واثقًا تمامًا من أن مقياسي الارتفاع في Huygens سيعملان بشكل جيد في Titan."
"كان أحد الجوانب الأخرى المريحة والمريحة لهذه الرحلة التجريبية هو معرفة مدى جودة المسبار في تثبيت نفسه أثناء الهبوط عندما تسبب الاضطرابات الجوية في إزعاج السقوط ، وذلك بفضل تصميم المظلة الخاص. يمكننا بعد ذلك أن نتوقع بثقة أننا سنحصل على انخفاض لا تشوبه شائبة في جو تيتان في أوائل عام 2005. "يقول إنريكو فلاميني ، مدير مشروع ASI لشركة Huygens ، المسؤول عن حملة الاختبار هذه.
يدرس العلماء الآن انخفاضًا نهائيًا خلال عام 2004 فوق القارة القطبية الجنوبية. هذا الموقع هو الموقع على الأرض الذي يشبه ظروف تيتان الجوية بشكل أفضل ، من حيث الضغط والخصائص الكهربائية ودرجات الحرارة. يمكن أن تنخفض درجات حرارة تيتان إلى حوالي 180 درجة مئوية!
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية
