Ketika pesawat ruang angkasa Huygens dari European Space Agency terjun ke atmosfer bulan Saturnus Titan pada 14 Januari, teleskop radio dari National Astronomi Observatory Radio (NRAO) dari National Science Foundation akan membantu tim ilmuwan internasional mengekstrak jumlah informasi tak tergantikan yang mungkin dari sebuah eksperimen unik dalam sejarah manusia. Huygens adalah pesawat penyelamat seberat 700 pon yang menemani pesawat ruang angkasa Cassini yang lebih besar dalam sebuah misi untuk menjelajahi Saturnus, cincin-cincinnya dan banyak bulannya secara menyeluruh.
The Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) di Virginia Barat dan delapan dari sepuluh teleskop dari Array Garis Panjang Sangat Panjang (VLBA) di seluruh benua, yang terletak di Kota Pie dan Los Alamos, NM, Fort Davis, TX, Liberty Utara , IA, Kitt Peak, AZ, Brewster, WA, Lembah Owens, CA, dan Mauna Kea, HI, akan secara langsung menerima sinyal samar dari Huygens saat turun.
Bersama dengan teleskop radio lainnya di Australia, Jepang, dan Cina, fasilitas NRAO akan menambah secara signifikan informasi tentang Titan dan atmosfernya yang akan diperoleh dari misi Huygens. Sebuah tim yang dipimpin Eropa akan menggunakan teleskop radio untuk membuat pengukuran posisi probe yang sangat tepat selama penurunannya, sementara tim yang dipimpin A.S. akan berkonsentrasi pada pengumpulan pengukuran kecepatan penurunan probe dan arah gerakannya. Pengukuran radio-teleskop akan memberikan data penting untuk mendapatkan pemahaman penuh tentang angin yang ditemui Huygens di atmosfer Titan.
Saat ini, para ilmuwan tidak banyak tahu tentang angin Titan. Data dari pesawat terbang Voyager I tahun 1980 menunjukkan bahwa angin timur-barat dapat mencapai 225 mph atau lebih. Angin utara-selatan dan kemungkinan angin vertikal, walaupun mungkin jauh lebih lemah, mungkin masih signifikan. Ada beberapa model teori angin Titan yang saling bersaing, dan gambaran keseluruhannya dirangkum dengan sangat buruk. Prediksi di mana probe Huygens akan mendarat berkisar dari hampir 250 mil ke timur sampai hampir 125 mil barat dari titik di mana parasut pertama kali digunakan, tergantung pada model angin mana yang digunakan. Apa yang sebenarnya terjadi pada wahana itu karena membuat turunan parasutnya melalui atmosfer Titan akan memberi para ilmuwan kesempatan terbaik mereka untuk belajar tentang angin Titan.
Selama turunannya, Huygens akan mengirimkan data dari sensor onboard-nya ke Cassini, "kapal induk" yang membawanya ke Titan. Cassini kemudian akan menyampaikan data kembali ke Bumi. Namun, teleskop radio besar akan dapat menerima sinyal samar (10 watt) dari Huygens secara langsung, bahkan pada jarak hampir 750 juta mil. Ini tidak akan dilakukan untuk menduplikasi pengumpulan data, tetapi untuk menghasilkan data baru tentang posisi dan gerakan Huygens melalui pengukuran langsung.
Pengukuran pergeseran Doppler dalam frekuensi sinyal radio Huygens yang dibuat dari pesawat ruang angkasa Cassini, dalam percobaan yang dipimpin oleh Mike Bird dari University of Bonn, sebagian besar akan memberikan informasi tentang kecepatan angin timur-barat Titan. Sebuah tim yang dipimpin oleh para ilmuwan di Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, CA, akan mengukur pergeseran Doppler dalam sinyal probe relatif terhadap Bumi. Pengukuran Doppler tambahan ini dari teleskop radio berbasis-Bumi akan memberikan data penting yang diperlukan untuk mempelajari tentang angin utara-selatan.
"Menambahkan teleskop berbasis darat ke percobaan tidak hanya akan membantu mengkonfirmasi data yang kami dapatkan dari pengorbit Cassini tetapi juga akan memungkinkan kami untuk mendapatkan gambaran yang lebih lengkap tentang angin di Titan," kata William Folkner, seorang ilmuwan JPL.
Tim lain, yang dipimpin oleh para ilmuwan dari Institut Gabungan untuk Interferometri Baseline Sangat Panjang di Eropa (JIVE), di Dwingeloo, Belanda, akan menggunakan jaringan teleskop radio di seluruh dunia, termasuk teleskop NRAO, untuk melacak lintasan penyelidikan dengan belum pernah terjadi sebelumnya. ketepatan. Mereka berharap untuk mengukur posisi probe dalam dua pertiga mil (1 kilometer) pada jarak hampir 750 juta mil.
“Itu seperti bisa duduk di halaman belakang Anda dan menonton bola di permainan ping-pong yang dimainkan di Bulan,” kata Leonid Gurvits dari JIVE.
Baik tim JPL dan JIVE akan merekam data yang dikumpulkan oleh teleskop radio dan memprosesnya nanti. Dalam hal pengukuran Doppler, beberapa informasi waktu nyata mungkin tersedia, tergantung pada kekuatan sinyal, tetapi para ilmuwan di tim ini juga berencana untuk melakukan analisis terperinci mereka pada data yang direkam.
Tim JPL menggunakan instrumentasi khusus dari Deep Space Network yang disebut Radio Science Receiver. Satu akan dipinjamkan ke GBT dan satu lagi ke observatorium radio Parkes. "Ini adalah instrumen yang sama yang memungkinkan kami untuk mendukung komunikasi yang menantang selama pendaratan Spirit dan Opportunity Mars rovers serta Cassini Saturn Orbit Insertion ketika sinyal radio yang diterima sangat lemah," kata Sami Asmar, ilmuwan JPL yang bertanggung jawab untuk perekaman data.
Ketika pesawat ruang angkasa Galileo memasuki atmosfer Jupiter pada tahun 1995, tim JPL menggunakan teleskop radio Very Large Array (VLA) NSF di New Mexico untuk melacak sinyal probe secara langsung. Menambahkan data dari VLA ke percobaan itu secara dramatis meningkatkan keakuratan pengukuran kecepatan angin.
“Penyelidikan Galileo memberi kami kejutan. Bertentangan dengan beberapa prediksi, kami mengetahui bahwa angin Jupiter semakin kuat ketika kami masuk lebih dalam ke atmosfernya. Itu memberi tahu kita bahwa angin yang lebih dalam tidak sepenuhnya didorong oleh sinar matahari, tetapi juga oleh panas yang datang dari inti planet. Jika kita beruntung di Titan, kita juga akan mendapat kejutan di sana, "kata Robert Preston, ilmuwan JPL lain.
Penyelidikan Huygens adalah pesawat ruang angkasa yang dibangun oleh European Space Agency (ESA). Selain teleskop NRAO, Eksperimen Angin JPL Doppler akan menggunakan Fasilitas Nasional Teleskop Australia dan teleskop radio lainnya di Parkes, Mopra, dan Ceduna, Australia; Hobart, Tasmania; Urumqi dan Shanghai, Cina; dan Kashima, Jepang. Pengukuran posisi adalah proyek yang dipimpin oleh JIVE dan melibatkan ESA, Yayasan Belanda untuk Penelitian Astronomi, Universitas Bonn, Universitas Teknologi Helsinki, JPL, Fasilitas Nasional Teleskop Australia, Observatorium Astronomi Nasional China, Observatorium Astronomi Nasional Shanghai, Observatorium Astronomi Shanghai , dan Institut Nasional untuk Teknologi Komunikasi di Kashima, Jepang.
Lembaga Gabungan untuk VLBI di Eropa didanai oleh dewan penelitian nasional, fasilitas nasional dan institut Belanda (NWO dan ASTRON), Inggris (PPARC), Italia (CNR), Swedia (Observasi Luar Angkasa Onsala, Fasilitas Nasional), Spanyol (IGN) dan Jerman (MPIfR). Jaringan VLBI Eropa adalah fasilitas gabungan dari lembaga-lembaga astronomi radio Eropa, Cina, Afrika Selatan dan lainnya yang didanai oleh dewan penelitian nasional mereka. Australia Telescope didanai oleh Commonwealth of Australia untuk operasi sebagai Fasilitas Nasional yang dikelola oleh CSIRO.
Observatorium Astronomi Radio Nasional adalah fasilitas dari National Science Foundation, yang dioperasikan di bawah perjanjian kerja sama oleh Associated Universities, Inc.
Sumber Asli: Siaran Berita NRAO
