Tiedotearkisto: 2004

Ilmatieteen laitoksen mittalaite matkalla Saturnuksen kuuhun

23.12.2004 12:00

Huygens-luotain irrotetaan Cassini-emoaluksesta 25. joulukuuta. Saturnuksen Titan-kuun ilmakehää tutkiva Huygens laskeutuu Titanin pinnalle 14. tammikuuta 2005. Cassinin Huygens on suurin ja monimutkaisin maapallon lähipiirin ulkopuolelle koskaan laukaistu luotain. Huygens-luotaimessa on mukana on myös Ilmatieteen laitoksessa kehitetty painemittalaite.

Tietokonesimulaatioon perustuva kuva Titanin kaasukehästä karkaavista hiukkasista. Hiukkaspako on suurin Titanin pyrstössä punaisella väritetyssä alueessa. Tulos perustuu Ilmatieteen laitoksessa kehiteltyyn numeeriseen hybridimalliin.

Ilmatieteen laitos on toimittanut Huygensiin kaasukehän paineprofiilin mittauslaitteen, joka on osa laskeutujan ilmakehäinstrumenttia. Painemittalaite on suunniteltu siten, että herkät anturit ja elektroniikka eivät altistu suoraan Titanin kaasukehän olosuhteille. Painemittauslaite perustuu Ilmatieteen laitoksen kehittämiin mittalaiteratkaisuihin ja Vaisalan antureihin. Sen valmistukseen ovat Ilmatieteen laitoksen lisäksi osallistuneet Suomen Optomekaniikka Oy ja Teknillinen korkeakoulu.

Ilmatieteen laitoksessa on Titan-tutkimukseen kehitetty numeerinen tietokonemalli, ns. hybridimalli, joka mallintaa Titanin kaasukehän vuorovaikutusta kuun ohi virtaavien sähköisesti varattujen hiukkasten kanssa. Ilmatieteen laitoksen tutkijat ovat onnistuneet ensimmäisinä maailmassa mallintamaan realistisesti tämän vuorovaikutuksen aikaansaamaa Titanin kaasukehän hiukkaspakoa.

Cassini-aluksesta irtautumisen jälkeen Huygens saavuttaa Titan-kuun kaasukehän lennettyään yksin avaruudessa noin kolme viikkoa. Laskeutuminen Titanin kaasukehän halki kestää noin 2,5 tuntia. Laskeutumisen aikana Huygens tutkii Titanin kaasukehää. Laskeutuminen on mitoitettu niin, että Huygens koskettaa Titanin pintaa muutamaa minuuttia ennen Cassini-emoaluksen häviämistä horisontin taakse. Tässä vaiheessa Huygensin tutkimustyö päättyy, sillä radioyhteys Cassiniin katkeaa.
Piirros Huygens -luotaimen laskeutumisesta

Titan muistuttaa varhaista maapalloa
Saturnuksen kuu Titan on tutkimuskohteena mielenkiintoinen, koska sen kaasukehän arvellaan muistuttavan olosuhteiltaan varhaista maapalloa. Titan on Maan lisäksi ainoa taivaankappale, jonka kaasukehä koostuu suurelta osin typestä. Titan-kuun olosuhteita tutkimalla toivotaan saatavan lisätietoa olosuhteista, joiden vallitessa esibiologinen kehitys sai alkunsa maapallolla. Titanin halkaisija on noin 5 000 kilometriä eli se on lähes Mars-planeetan kokoinen taivaankappale. Sillä on paksu kaasukehä, joka muodostuu enimmäkseen typpikaasusta. Lämpötila Titanin pinnalla on noin -180 °C.

Cassini-Huygens on NASAn ja ESAn yhteinen Saturnusta ja sen kuita tutkiva avaruusluotain. Cassini-Huygensissä on kaksitoista tieteellistä, yhdysvaltalaisten ja kansainvälisten tutkimusryhmien kehittämää, laitetta, joilla suoritetaan perusteellista Saturnuksen, Titanin, jäätyneiden kuiden, rengasjärjestelmän ja magnetosfäärin tutkimusta. Emoalus Cassinin tutkimuslaitteista kaksi on valmistettu Euroopassa, muiden instrumenttien päävastuu on NASAlla. Yhteensä 320 kiloa painava Huygens-luotain vie mukanaan kuusi tieteellistä mittauslaitetta, joilla analysoidaan ja tutkitaan ilmakehää ja sen dynamiikkaa laskeutumisen aikana.


Tietokonesimulaatiolla laskettu magneettikenttä pitkin Cassinin rataa sen ohittaessa Titan-kuun. Punaiset viivat kuvaavat magneettikentän käääntymistä Cassinin radalla. Tulos perustuu Ilmatieteen laitoksessa kehiteltyyn numeeriseen tietokonemalliin eli ns. hybridimalliin. Mallituloksia käytetään mittausten tulkinnassa sekä ennustamaan Titanin lähiympäristön ominaisuuksia Cassinin suorittamien Titanin ohilentojen aikana.

Lue lisää
Cassini-Huygens -tutkimusohjelmasta
Cassinin Titan-ohilennoista

Lisätietoja:

Tutkimusryhmäpäällikkö Ari-Matti Harri, puh. 050 337 5623, ari-matti.harri@fmi.fi
Akatemiatutkija Esa Kallio, puh. 040 558 0925, esa.kallio@fmi.fi