Eine Sonde enthüllte eine Welt, die wie eine primitive Erde aussah

Im Gegensatz zur NASA, die über wesentlich größere finanzielle Ressourcen verfügt, ist dieEuropäische WeltraumorganisationEuropäische Weltraumorganisation (ESA) muss bei der Wahl seiner Missionen zur Erforschung und Beobachtung des Universums Pragmatismus an den Tag legen. Im Laufe seiner Geschichte haben sich seine Entscheidungen jedoch in vielen Bereichen als erfolgreich erwiesen. Die Erforschung des Weltraums zeugt von diesen Erfolgen, insbesondere mit dem unglaublichen Abenteuer von Rosetta und ihrem Philae-Lander, nach dem von GiottoGiotto und seinem Vorbeiflug am Halleyschen Kometen und während des Wartens auf den ExoMars-Rover, aber auch mit der technologischen und wissenschaftlichen Leistung im Januar 2015: der Landung der Huygens-Sonde auf Titan, dem größten Mond von SaturnSaturn dann sehr wenig bekannt.

Dieses bahnbrechende Ereignis im Bereich der Erforschung RobotikRobotik Der Welttag wird regelmäßig gefeiert und heute begehen wir den 20^e Jahrestag dieser Mission. Am 14. Januar 2005 landete Huygens nach einer mehr als drei Milliarden Kilometer langen Reise, die am 15. Oktober 1997 begann, auf der Oberfläche von Titan.

Eine ebenso technische wie wissenschaftliche Leistung

Huygens’ Leistung geht über die Technologie hinaus. Obwohl die von Thales Alenia Space gebaute Sonde darauf ausgelegt ist, den extremen Bedingungen standzuhalten TitanTitanBei Temperaturen um -200 °C konnte am Tag vor der Landung niemand auf der Erde vorhersagen, ob die Mission erfolgreich sein würde. Es lief jedoch alles perfekt: vom Aufwachen aus dem Winterschlaf bis zum … TrennungTrennung mit Cassini, seinem Abstieg durch dieAtmosphäreAtmosphäre von Titan und seiner Landung auf einem Gelände mit unbekannten Eigenschaften und der Beschaffenheit seines Bodens (See, Felsen, Eis usw.) landete die Sonde sanft und war nach ihrer Ankunft mehr als drei Stunden lang in Betrieb, wobei sie bisher unveröffentlichte Daten sammelte und übermittelte.

Bemerkenswerterweise gingen die Missionsmanager davon aus, dass Huygens nur etwa 30 Minuten am Boden operieren könnte. Dennoch überstand es den Abstieg und die Landung so gut, dass es mehr als drei Stunden lang weiterhin Informationen übermittelte. Leider konnten nicht alle Daten an die Cassini-Sonde übermittelt werden, die sie aus einer Entfernung von 60.000 Kilometern zur Erde weiterleitete. Der Kontakt zur Sonde ging verloren, als Cassini den Horizont passierte. Schaden.

Auch die Leistung von Huygens ist von großem wissenschaftlichen Wert. Trotz des Verlusts der vom Boden erfassten Daten zeigten die während der Cassini-Huygens-Mission gesammelten Daten, dass die Oberfläche von Titan eine Welt ist, die sowohl durch Kryovulkanismus als auch durch Kryovulkanismus geprägt ist FällungFällung Methan und andere KohlenwasserstoffeKohlenwasserstoffe. Die Maße von LeitfähigkeitLeitfähigkeit atmosphärisch durchgeführt von Huygens, kombiniert mit den von Cassini übermittelten Informationen, hervorgehoben LichtLicht eine reiche Landschaft: Seen und Meere aus Methan und Ethan, riesige Dünen aus ZobelZobelFlüsse, Eisplatten sowie ein Ozean aus Ammoniakwasser unter einem KrusteKruste aus Eis, alles eingehüllt in eine Atmosphäre reich an ArgonArgon und Propylen.

Abstieg der Huygens-Sonde auf Titan.

Das Wort erhält Patrice Couzin (Thales Alenia Space), Leiter der Avionik von der Huygens-Ausschreibung im Jahr 1990 bis zur Entlassung im Jahr 1997, dann Systemmanager von 1997 bis 2005.

Patrice Couzin: Es wurde nur ein Atmosphärenmodell spezifiziert – das Lellouch-Hunten-Modell – abgeleitet aus Beobachtungen der Voyager-1-Sonde während ihres Aufenthalts schwebenschweben des Titans im Jahr 1980, und es ging darum, nach 150 Minuten atmosphärischem Abstieg nur drei Minuten am Boden zu überleben.

Die Europäische Weltraumorganisation erkannte diese „Leichtigkeit“ der Spezifikationen mit dem mit Aerospatiale (heute Thales Alenia Space) unterzeichneten Vertrag an. Anschließend arbeiteten die Wissenschaftler während des gesamten Programms daran, die von Huygens gesehenen Spezifikationen der Titanumgebung zu erweitern GegenstandGegenstand Vereisung, BlitzBlitzTriboelektrizität, Ausbrüche von entlüftenentlüftenOberflächenreflexion…

Futura: Welche Sicherheitsmargen wurden geschaffen, um den Erfolg von Huygens’ Landung auf Titan sicherzustellen?

Patrice Couzin: Eine Bemerkung vorab: Huygens war ein „ Abstiegssonde „, kein“ LanderLander ».

Das Unbekannte darüber, wie die Oberfläche aussehen könnte, abgesehen von einer Temperatur von -180 °C, machte es einfach unmöglich, eine „Landung“ anzugeben. Natürlich alle mechanothermischen Elemente und das FallschirmeFallschirme wurden für noch extremere Fälle in Bezug auf Temperatur, aerothermodynamische Strömung, DruckDruck dynamisch… Die kritischsten Ereignisse der Mission – Erwachen der Sonde nach 22 Tagen Winterschlaf, Erkennung des Zeitpunkts des Auslösens des Fallschirms – basierten auf dreifachen Redundanzen und beinhalteten ein Backup. Darüber hinaus wurden alle Befehle von zwei parallel arbeitenden Rechnern gesendet (aktive Hot-Redundanz). Eine Anpassung an die vorgefundene Umgebung erfolgte durchBeschleunigungsmesserBeschleunigungsmesserMessungen der Drehung der Sonde und der Höhe relativ zur Oberfläche.

Futura: Hätte Huygens schweben können, wenn er auf einem Kohlenwasserstoffsee oder einer anderen flüssigen Oberfläche auf Titan gelandet wäre?

Patrice Couzin: Ja ! Eine Studie während der Entwicklung zeigte, dass dies eine Zeit lang möglich war, obwohl die Sonde nie dafür ausgelegt war!

Futura: Welche Technologien wurden speziell für die Huygens-Sonde entwickelt und anschließend in anderen Weltraummissionen wiederverwendet?

Patrice Couzin: Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um Technologien zum Wärmeschutz beim Wiedereintritt in die Atmosphäre sowie um Fallschirme.

Was den Hitzeschild betrifft, haben die auf Huygens gesammelten Erfahrungen die Anpassung eines weiteren Hitzeschutzes für Explorationsaktivitäten ermöglicht. Sie flog auf Beagle-2 und auf Schiaparelli von ExoMars 2016 (wir wissen, dass sie bei dieser Mission ihre Arbeit gut gemacht hat!).

Der Huygens-Fallschirm wurde auch bei Beagle-2 verwendet, mit einem ähnlichen Fallschirmdesign und hergestellt von derselben Firma. Auch ExoMars hat das gleiche Design. Die Werkzeuge digitaldigital Vorhersagen haben sich weiterentwickelt, aber sie stammen alle aus den Entwicklungen von Huygens. Die Erfahrung ermöglichte es auch, die Auswahl der notwendigen Materialien und die Alterungstests für eine Reise ins All zu definieren, insbesondere für NylonsNylons et KevlarKevlar.

Für die Huygens-Struktur wurden die Größenkriterien wiederverwendet ExoMarsExoMars.

Futura: Was sind die wichtigsten Hinterlassenschaften und Beiträge der Huygens-Mission zur Weltraumforschung?

Patrice Couzin: Huygens‘ Vermächtnis ist ein neuer und spektakulärer Beweis für die Erweiterung der Grenzen der Weltraumforschung. Es ist vor allem eine Referenz, ein Modell für die Zusammenarbeit auf hoher Ebene zwischen den großen Weltraumagenturen: ESA, NASA und auch der ASI on Science. Diese Zusammenarbeit ermöglichte die derzeit grandioseste interplanetare Mission. ESA und auch NASA „träumen“ seit 20 Jahren davon, diese Zusammenarbeit zu wiederholen!

Futura: Gibt es Pläne für eine Huygens-2-Mission? Wie könnte es aussehen und welche Ziele könnte es verfolgen?

Patrice Couzin: Ein Huygens 2 sollte natürlich „landen“, aber auch Titan „überqueren“ können, denn Cassini-Huygens hat die große Vielfalt der Oberfläche aus Dünen, Kratern, Kohlenwasserstoffseen, Ebenen, Reliefs, Flussnetzen gezeigt Um die vielen offenen Fragen zu dieser Oberfläche zu klären: Wie ist die Zusammensetzung der Oberflächenelemente? Was ChemieChemie PräbiotikumPräbiotikum findet dort statt? Wie ist die Zusammensetzung der Seen? Wie alt ist die Oberfläche?

Um auf Titan zu überleben, sollte dieses Fahrzeug mit RTG ausgestattet sein und in der Lage sein, seine Daten entweder direkt oder über einen zu übertragen OrbiterOrbiter rund um Titan.

Futura: Könnte es sich bei der Dragonfly der NASA um „Huygens 2“ handeln?

Patrice Couzin: Tatsächlich können wir bis zu einem gewissen Grad ja sagen. Die Dragonfly-Mission, die sich derzeit in der Entwicklung befindet, erfüllt viele der Kriterien, die man einem „Huygens 2“ zuschreiben könnte, wie ich zuvor beschrieben habe. Allerdings ist es auch wichtig, über die Möglichkeiten nachzudenken, die eine „Huygens 3“-Mission bieten könnte!