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Huygens: gespanntes Warten auf ein Signal
14.01.2005 | 12:20 Uhr

Heute soll gegen 10.06 Uhr MEZ die europäische Sonde Huygens auf dem Saturnmond Titan landen und während des zweieinhalbstündigen Sinkflugs Daten von der Zusammensetzung der Atmosphäre, Bilder und Töne zur Erde übermitteln. Bis jedoch die Signale die 1,3 Milliarden Kilometer entfernte Erde erreichen, wird mehr als eine Stunde verstreichen.

Ablauf der Mission:

Nachdem die Huygens-Sonde von der Muttersonde Cassini abgekoppelt wurde, war sie von da an auf sich allein gestellt, da Huygens nicht über einen eigenen Antrieb verfügt. Wäre die Ausrichtung nicht präzise genug gewesen, hätte die Landeeinheit keine Möglichkeit mehr, den Kurs zu korrigieren. Um der Sonde die nötige Stabilität beim Eintritt in die Atmosphäre zu verleihen, wurde sie in Rotation versetzt.

Eine der größten Schwierigkeiten beim Eintritt in die Atmosphäre besteht darin, dass der Flugkörper einen schmalen Korridor erwischen muss. Ist der Eintrittswinkel zu steil, wird die Sonde verbrennen, ist der Winkel zu flach, prallt die Sonde von der Atmosphäre wieder ab. Im Falle von Huygens beträgt der berechnete Eintrittswinkel 65,3 Grad mit einer Abweichtoleranz von +/- 3 Grad.

Künstlerische Darstellung: Huygens beim Eintritt in die Titanatmosphäre
Bild: ESA

Gegen 10.06 Uhr MEZ soll die 320 kg schwere ESA-Sonde Huygens mit einer mittleren Geschwindigkeit von 6,04 km/s (etwa 18.000 km/h) in die Atmosphäre von Titan eintauchen.

Huygens besteht aus zwei Modulen, dem Entry Assembly Module (ENA) und dem Descent Module (DM). Das Entry Assembly Module (ENA), das aus dem wokförmigen Hitzeschutzschild mit einem Durchmesser von 2,75 Meter und einem Back Cover genannten Teil auf der Gegenseite des Hitzeschildes besteht, hat die Aufgabe, die enorme Reibungshitze von der Sonde mit ihren empfindlichen Geräten abzuhalten. Die Sonde wird die maximale Wärmebelastung in einer Höhe von 220 bis 300 Kilometern über der Titan-Oberfläche erreichen. In diesen oberen Atmosphärenschichten wird sich die Sonde mit 20facher Schallgeschwindigkeit bewegen. Die Oberfläche des Hitzeschilds wird dabei auf 1.500 Grad Celsius erhitzt. Im Inneren der Sonde darf die Temperatur 50 Grad Celsius nicht überschreiten.

Durch die starken Reibungskräfte wird Huygens in nur zwei Minuten auf die anderthalbfache Schallgeschwindigkeit herabgebremst. Drei unterschiedliche Fallschirme bremsen die Sonde weiter ab. Als erster öffnet der sog. Pilotschirm mit einem Durchmesser von 2,59 m. Er soll das schalenförmige Back Cover von der Sonde wegziehen. Dabei wird der 8,3 m große Hauptfallschirm freigesetzt und entfaltet. Nach der Hitze fällt die Temperatur auf -180 °C zurück. Nach etwa 15 Minuten wird der Hauptfallschirm abgeworfen und durch den letzten, nur drei Meter großen Schirm ersetzt, der einen zweieinhalbstündigen Sinkflug der Sonde gewährleisten soll.

Mehr Zeit bleibt der Sonde nicht, die Daten zu sammeln und mit einer Rate von nur 8 kbit/s an Cassini weiterzuleiten. Von dort aus werden die Daten zur 1,3 Milliarden Kilometer entfernten Erde gefunkt. Um diese Distanz zu überbrücken, werden die Radiowellen mehr als eine Stunde benötigen.

Die Huygens-Sonde hat sechs wissenschaftliche Instrumente an Bord, darunter eines aus Deutschland. Mit der Batterie von 1.800 Wattstunden Kapazität ist der störungsfreie Betrieb von 2,5 Stunden gewährleistet. Sollte die Sonde den Aufprall auf der Titanoberfläche überstehen, wird der Strom nur noch für etwa eine halbe Stunde reichen. Es ist eine Mission mit einer sehr begrenzten Zeit.

mehr zur:
Cassini-Huygens-Mission
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Meilensteine der Mission
Saturn: Zahlen und Daten
Fotogalerie: Cassini-Sonde
Fotogalerie: Huygens Landung
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