Quando a sonda Huygens, da Agência Espacial Européia, mergulhar na atmosfera da lua de Saturno, Titã, em 14 de janeiro, os radiotelescópios do Observatório Nacional de Astronomia de Rádio (NRAO) da National Science Foundation ajudarão equipes internacionais de cientistas a extrair a quantidade máxima possível de informações insubstituíveis um experimento único na história humana. Huygens é a sonda de 700 libras que acompanhou a espaçonave Cassini maior em uma missão para explorar completamente Saturno, seus anéis e suas numerosas luas.
O Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) na Virgínia Ocidental e oito dos dez telescópios do Very Long Baseline Array (VLBA) em todo o continente, localizado em Pie Town e Los Alamos, NM, Fort Davis, TX, North Liberty , IA, Kitt Peak, AZ, Brewster, WA, Owens Valley, CA, e Mauna Kea, HI, receberão diretamente o sinal fraco de Huygens durante sua descida.
Juntamente com outros radiotelescópios na Austrália, Japão e China, as instalações da NRAO aumentarão significativamente as informações sobre Titã e sua atmosfera que serão obtidas com a missão Huygens. Uma equipe liderada pela Europa usará os radiotelescópios para fazer medições extremamente precisas da posição da sonda durante sua descida, enquanto uma equipe liderada pelos EUA se concentrará em reunir medições da velocidade de descida da sonda e a direção do seu movimento. As medidas do radiotelescópio fornecerão dados vitais para obter uma compreensão completa dos ventos que Huygens encontra na atmosfera de Titã.
Atualmente, os cientistas sabem pouco sobre os ventos de Titã. Dados do sobrevôo da sonda Voyager I em 1980 indicaram que os ventos leste-oeste podem atingir 225 mph ou mais. Ventos norte-sul e possíveis ventos verticais, embora provavelmente muito mais fracos, ainda podem ser significativos. Existem modelos teóricos concorrentes dos ventos de Titã, e o quadro geral é melhor resumido como mal compreendido. As previsões de onde a sonda Huygens vai pousar variam de quase 250 milhas a leste a quase 125 milhas a oeste do ponto onde seu pára-quedas é implantado pela primeira vez, dependendo do modelo de vento usado. O que realmente acontece com a sonda enquanto faz seu para-quedas descer pela atmosfera de Titã dará aos cientistas a melhor oportunidade de sempre para aprender sobre os ventos de Titã.
Durante sua descida, a Huygens transmitirá dados de seus sensores de bordo para a Cassini, a “nave-mãe” que os trouxe a Titan. A Cassini retransmitirá os dados de volta para a Terra. No entanto, os grandes radiotelescópios poderão receber diretamente o sinal fraco (10 watts) de Huygens, mesmo a uma distância de quase 750 milhões de milhas. Isso não será feito para duplicar a coleta de dados, mas para gerar novos dados sobre a posição e os movimentos da Huygens por meio da medição direta.
As medidas do deslocamento Doppler na frequência do sinal de rádio de Huygens, produzido a partir da sonda Cassini, em um experimento liderado por Mike Bird, da Universidade de Bonn, fornecerão informações sobre a velocidade dos ventos leste-oeste de Titã. Uma equipe liderada por cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, Califórnia, medirá o deslocamento Doppler no sinal da sonda em relação à Terra. Essas medições Doppler adicionais dos radiotelescópios terrestres fornecerão dados importantes necessários para aprender sobre os ventos norte-sul.
"Adicionar os telescópios terrestres ao experimento não apenas ajudará a confirmar os dados que obtemos do orbital Cassini, mas também nos permitirá ter uma visão muito mais completa dos ventos em Titã", disse William Folkner, cientista do JPL.
Outra equipe, liderada por cientistas do Instituto Conjunto para Interferometria de Linha de Base Muito Longa na Europa (JIVE), em Dwingeloo, na Holanda, usará uma rede mundial de radiotelescópios, incluindo os telescópios NRAO, para rastrear a trajetória da sonda sem precedentes. precisão. Eles esperam medir a posição da sonda dentro de dois terços de uma milha (1 km) a uma distância de quase 750 milhões de milhas.
"É como poder sentar no quintal e assistir a bola em um jogo de pingue-pongue na Lua", disse Leonid Gurvits, do JIVE.
As equipes JPL e JIVE registram os dados coletados pelos radiotelescópios e os processam posteriormente. No caso das medições Doppler, algumas informações em tempo real podem estar disponíveis, dependendo da intensidade do sinal, mas os cientistas dessa equipe também planejam fazer sua análise detalhada dos dados registrados.
A equipe JPL está utilizando instrumentação especial da Deep Space Network chamada Radio Science Receivers. Um será emprestado ao GBT e outro ao observatório de rádio de Parkes. “Este é o mesmo instrumento que nos permitiu apoiar as comunicações desafiadoras durante o pouso dos veículos espaciais Spirit e Opportunity Mars, bem como a Inserção da Órbita Cassini Saturn quando o sinal de rádio recebido era muito fraco”, disse Sami Asmar, cientista responsável pelo JPL para a gravação de dados.
Quando a sonda Galileo entrou na atmosfera de Júpiter em 1995, uma equipe do JPL usou o radiotelescópio NLA Very Large Array (VLA) no Novo México para rastrear diretamente o sinal da sonda. A adição dos dados do VLA a esse experimento melhorou drasticamente a precisão das medições da velocidade do vento.
“A sonda Galileo nos surpreendeu. Ao contrário de algumas previsões, aprendemos que os ventos de Júpiter ficaram mais fortes à medida que aprofundamos sua atmosfera. Isso nos diz que esses ventos mais profundos não são movidos inteiramente pela luz solar, mas também pelo calor que sai do núcleo do planeta. Se tivermos sorte no Titan, também teremos surpresas lá ”, disse Robert Preston, outro cientista do JPL.
A sonda Huygens é uma sonda construída pela Agência Espacial Europeia (ESA). Além dos telescópios NRAO, o JPL Doppler Wind Experiment utilizará o Australia Telescope National Facility e outros radiotelescópios em Parkes, Mopra e Ceduna, na Austrália; Hobart, Tasmânia; Urumqi e Xangai, China; e Kashima, Japão. As medidas posicionais são um projeto liderado pelo JIVE e envolvem a ESA, a Fundação Holandesa de Pesquisa em Astronomia, a Universidade de Bonn, a Universidade de Tecnologia de Helsinque, JPL, a National Telescope National Facility, os Observatórios Astronômicos Nacionais da China, o Observatório Astronômico de Xangai e o Instituto Nacional de Tecnologias de Comunicação em Kashima, Japão.
O Joint Institute for VLBI na Europa é financiado pelos conselhos nacionais de pesquisa, instalações e institutos nacionais da Holanda (NWO e ASTRON), Reino Unido (PPARC), Itália (CNR), Suécia (Onsala Space Observatory, National Facility), Espanha (IGN) e Alemanha (MPIfR). A European VLBI Network é uma instalação conjunta de institutos europeus, chineses, sul-africanos e outros institutos de radioastronomia, financiados por seus conselhos nacionais de pesquisa. O Telescópio da Austrália é financiado pela Commonwealth of Australia para operação como uma Instalação Nacional gerenciada pela CSIRO.
O Observatório Nacional de Radioastronomia é uma instalação da National Science Foundation, operada sob acordo de cooperação da Associated Universities, Inc.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NRAO
