Когда зонд Гюйгенс ЕКА приземлился на поверхность луны Сатурна Титан в прошлом году, он продолжал передавать данные в течение 71 минуты. Исследователи смогли воспроизвести это колебание мощности, когда поняли, что сигнал отражается от камешков на поверхности Титана. Они смогли рассчитать, что поверхность вокруг Гюйгенса в основном плоская, но усеяна камнями 5-10 см (2-4 дюйма).
Неожиданное радиоотражение от поверхности Титана позволило ученым ESA определить средний размер камней и гальки вблизи места посадки Гюйгенса. Техника может быть использована в других миссиях посадочных аппаратов для бесплатного анализа планетарных поверхностей.
Когда Гюйгенс остановился на поверхности Титана 14 января 2005 года, он выдержал удар и продолжил передачу на материнский корабль Кассини, находящийся на орбите выше. Часть этого радиосигнала «просочилась» вниз и ударилась о поверхность Титана, а затем отразилась обратно на Кассини. На пути вверх, это мешало прямому лучу.
Поскольку Мигель Перез-Айокар, член группы Гюйгенса в Европейском центре космических исследований и технологий (ESTEC) ЕКА в Нидерландах, и его коллеги наблюдали за возвращением сигнала, они были изначально озадачены, увидев, как сила сигнала возрастает и падение в повторяющейся манере.
«Гюйгенс не был спроектирован так, чтобы обязательно выдерживать удар, поэтому мы никогда не думали о том, как будет выглядеть сигнал с поверхности», - говорит Перис. После шутки о том, что инопланетяне должны тащить корабль по поверхности, Pérez и команда сразу же начали работу, чтобы понять сигнал.
Ключом к этому были повторяющиеся колебания силы. Это заставило Переса задуматься о взаимодействии прямого сигнала с отражающим от поверхности Титана. Когда Кассини отошел от места посадки Гюйгенса, угол между ним и Гюйгенсом изменился. Это изменило способ, которым была обнаружена интерференция между отраженным и прямым лучами, возможно, вызвав изменение мощности.
Он начал работать с компьютерными моделями и увидел, что он не только может воспроизводить полученный сигнал, но также чувствителен к размеру камешков на поверхности Титана.
Кассини собирал данные в течение 71 минуты после приземления Гюйгенса. По истечении этого времени движение космического корабля подняло его за горизонт, как видно с посадочной площадки Гюйгенса. До этого он поглощал радиосигналы, которые кодировали информацию о полосе поверхности Титана от 1 метра до 2 километров к западу от приземляющегося зонда.
Чтобы точно отразить истинный сигнал, Перез и его команда обнаружили, что поверхность должна быть относительно плоской и покрыта в основном камнями диаметром около 5-10 сантиметров.
Этот уникальный результат дополняет данные, полученные прибором Descent Imager и Spectral Radiometer (DISR). Когда Гюйгенс остановился на поверхности Титана, DISR указывал на юг. Его изображения показывают камни и местность в хорошем согласии с недавно выведенными данными радиопередач с западной стороны. «Это настоящий бонус к миссии. Это не требует специального оборудования, только обычная подсистема связи », - говорит Перез.
Теперь, когда ученые поняли процесс, используя неожиданные данные Гюйгенса, эта техника может быть применена в будущих миссиях с посадочными аппаратами. «Этот опыт может быть унаследован любым будущим посадочным аппаратом, - говорит Перез, - все, что потребуется, - это несколько улучшений, и он станет мощной техникой».
Слегка изменяя, например, свойства радиопучка, радиопередатчик и приемник могут быть оптимизированы, чтобы помочь определить химический состав поверхности планеты.
Источник: ESA News Release
