HUYGENS
Windgeschwindigkeiten auf Titan
von Stefan Deiters
astronews.com
11. Februar 2005

Mit Hilfe eines globalen Netzwerks von Radioteleskopen konnten Wissenschaftler jetzt die Windgeschwindigkeiten bestimmen, denen die Sonde Huygens bei ihrer Reise durch die Atmosphäre des Saturnmondes Titan ausgesetzt war. Die Daten galten wegen eines Kommunikationsproblems zwischen Huygens und Cassini zunächst als verloren.

Radioteleskope auf der Erde halfen, die Daten über die Windgeschwindigkeiten in Titans Atmosphäre zu rekonstruieren. Bild: ESA

Nach den jetzt veröffentlichten vorläufigen Daten sind die Winde an der Oberfläche relativ schwach, werden aber bis in eine Höhe von 60 Kilometern langsam stärker. Darüber dürfte es wirklich stürmisch zugehen und es eine starke Strömung geben. Die Ergebnisse wurden mit Hilfe von präzisen Messungen mit Radioteleskopen gewonnen, die die Doppler-Verschiebung des Signals der Sonde während ihres Sinkfluges zur Titanoberfläche registrierten und so bestimmen konnten, wie groß die relative Geschwindigkeit zwischen dem Sender, also Huygens, und dem Empfänger auf der Erde ist. Die horizontale Bewegung der Sonde verursacht, genau wie man das auf der Erde etwa bei einem vorüber fahrenden Krankenwagen hören kann, eine Frequenzverschiebung des empfangenen Signals.

An den Beobachtungen waren  Radioteleskope auf der ganzen Welt beteiligt, an erster Stelle das Robert C. Byrd Green Bank Telescope in West Virginia, USA und das Parkes Radio Telescope in Australien. Dank dieser ausgezeichneten Messungen, die auch das erste "Lebenssignal" von Huygens am 14. Januar lieferten, konnte das "Doppler Wind Experiment" doch noch durchgeführt werden. Die Daten dieses Experimentes wurden nämlich wegen eines Konfigurationsfehlers nicht von Cassini aufgezeichnet und zur Erde übermittelt (astronews.com berichtete).

"Unser Team hat nun einen wichtigen ersten Schritt unternommen, um die Daten wiederzugewinnen, die wir benötigen, um unser wissenschaftliches Ziel zu erreichen, nämlich die Erstellung eines genauen Windprofils von Titan entlang der Flugbahn von Huygens", erläutert Dr. Michael Bird von der Universität in Bonn, der für das "Doppler Wind Experiment" verantwortlich ist.

Nach den ersten Ergebnissen entspricht die Windrichtung auf Titan der Rotation des Mondes, die Winde wehen also von Westen nach Osten in nahezu allen Höhenbereichen. Die höchste Windgeschwindigkeit von 120 Metern pro Sekunde (also 430 Kilometer pro Stunde) wurde rund zehn Minuten nach Beginn des Abstiegs zu Titan gemessen in einer Höhe von rund 120 Kilometern. Auf der Oberfläche sind die Winde relativ schwach und nehmen dann langsam bis in eine Höhe von 60 Kilometern zu. In größeren Höhen gab es große Variationen in den Doppler-Messungen. Huygens hatte hier offenbar einiges auszuhalten.

"Einige Eckpunkte der Mission, wie etwa den Wechsel der Fallschirme oder auch den Einschlag auf Titan können wir in den Dopplerdaten genau sehen", so Bird. Zur Zeit gibt es noch eine Lücke in den Daten von rund 20 Minuten, in denen weder das Green Bank noch das Parkes Telesope Daten aufzeichnete. Die Forscher hoffen aber, diese Daten noch aus Beobachtungen ergänzen zu können, die mit anderen Radioteleskopen gemacht wurden. Außerdem wurden von einem Netz von Radioteleskopen interferometrische Daten des Huygens-Signals gesammelt, mit deren Hilfe die exakte Position der Sonde während ihrer Reise durch die Atmosphäre des Titans bestimmt werden soll.