Quasi mit einem blauen Auge kamen die Verantwortlichen der Titansonde Huygens am entscheidenden Tag, dem 14. Januar 2005, davon: weil der Lander aber nur auf einem von zwei Funkkanälen sendete, gingen dennoch wichtige Daten für immer verloren. Glück im Unglück, meint Michael Bird, Radioastronom an der Universität Bonn: "Es ist gerade noch einmal ein Erfolg geworden. Es hätte natürlich besser werden können, aber wir haben das Wesentliche erreicht." In den vergangenen 33 Jahren am radioastronomischen Institut begleitete Bird so manche Sonde auf ihrem einsamen Weg durchs All, doch angesichts der gewaltigen Entfernung und der hohen Erwartungen an die bis dahin reibungslos arbeitende Sonde dürfte die Hiobsbotschaft vom Titan dem gestandenen Wissenschaftler einen heftigen Schrecken eingejagt haben. "Gegen 17 Uhr erfuhren wir, dass unser so genannter "ultrastable oscillator" auf dem Kanal A nicht eingeschaltet wurde. Weil wir bis dahin nie derartige Probleme gesehen haben, konnten wir den Fehler erst nicht glauben." Erst später mussten die Forscher feststellen, dass der Befehl für das Einschalten der kritischen Sequenz schlicht gefehlt hat. Der ultrastabile Oszillator ist ein Radiowellensender, der zwei Zwecken diente: einerseits sollte er als einer von zwei Kommunikationskanälen die Datenübertragung von Huygens zum Mutterschiff Cassini bewältigen. Zum anderen bildete dieser "Funkkanal A" auch das Herzstück des Doppler-Wind-Experiments, dessen wissenschaftlicher Leiter Michael Bird ist.
Der so genannte Doppler-Effekt beschreibt das Phänomen charakteristisch an- und abschwellender Geräuschpegel, wenn beispielsweise ein Rennwagen an einem Zuschauer vorbei fährt. Bei Huygens sollte durch die Frequenzverschiebung der Funksignale aus Kanal A während des Falls mit hoher Genauigkeit auf die atmosphärischen Windverhältnisse des Titans in unterschiedlichen Höhen geschlossen werden. Zwar lauschte das Gegenstück des ultrastabilen Oszillators an Bord von Cassini, doch es kamen keine Signale - Kanal A blieb stumm. Ein weiterer Nebeneffekt des Ausfalls war, dass die Hälfte der von der Sonde geschossenen Fotos nicht gesendet werden konnte. Besonders ärgerlich: ein abschließender Test vor der Trennung von Huygens und Cassini hatte eine einwandfreie Funktion der Funkeinheiten ergeben. Wo also lag der Fehler? Fündig wurden die Investigatoren, als sie die Software der verschiedenen Programme von Huygens untersuchten. "Der Unterschied zwischen diesem kleinen Funktionstest vor dem Abkoppeln und der eigentlichen Mission war, dass die kritische Sequenz der Kommandos für den Test von Esoc-Betriebsleuten in Darmstadt geschrieben worden war. Die andere Sequenz wurde bereits vor Jahren auf der Jet-Propulsion-Laboratory-Seite bei der Nasa geschrieben. Uns müssen wir vorwerfen, dass wir in den Jahren, als diese Sequenz existierte, uns nie die Mühe gemacht haben, nachzukontrollieren, ob diese Befehle alle da sind." Wer letztendlich die Verantwortung für die Panne trägt, untersucht derzeit eine Expertenkommission. Die Ergebnisse werden in den kommenden Wochen erwartet. Klar ist bislang nur: Die wichtige Befehls-Information blieb irgendwo auf der Strecke. Wo das genau auf dem Weg von der Esa-Zentrale in Darmstadt zu den Missionsverantwortlichen der Nasa passierte, ist noch offen.
Einem glücklichen Umstand ist zu verdanken, dass Michael Birds Doppler-Wind-Experiments trotz des stummen Kommunikationskanals noch erfolgreich abgeschlossen werden konnte: denn die Konstellation von Erde, Saturn und Titan ermöglichte, dass Huygens Signale in erstaunlich guter Qualität direkt durch Radioteleskope auf der Erde empfangen werden konnten. "Das Signal war stark genug. In Abständen von etwa zehn Sekunden konnten wir gute Messungen anstellen. Das ist zwar eine etwas schlechtere Zeitauflösung als wir auf Cassini gehabt hätten, aber nicht wesentlich. Wir haben also ein Windprofil zwischen 150 Kilometer Höhe bis runter zum Boden erstellen können", so Bird. Noch seien die Daten nicht alle vollständig ausgewertet, doch erste Überraschungen lieferten die Messreihen bereits. So waren die Strömungen in großer Höhe turbulenter als erwartet, während zwischen 60 und 80 Kilometern über Grund die Windgeschwindigkeit plötzlich fast auf Null absank, um schließlich wieder anzusteigen. Dieses Bild spricht deutlich für eine atmosphärische Inversionsschicht, wie man sie auch von der Erde kennt. Auf Titan hatte allerdings damit niemand gerechnet.
[Quelle: Ralf Krauter]
Der so genannte Doppler-Effekt beschreibt das Phänomen charakteristisch an- und abschwellender Geräuschpegel, wenn beispielsweise ein Rennwagen an einem Zuschauer vorbei fährt. Bei Huygens sollte durch die Frequenzverschiebung der Funksignale aus Kanal A während des Falls mit hoher Genauigkeit auf die atmosphärischen Windverhältnisse des Titans in unterschiedlichen Höhen geschlossen werden. Zwar lauschte das Gegenstück des ultrastabilen Oszillators an Bord von Cassini, doch es kamen keine Signale - Kanal A blieb stumm. Ein weiterer Nebeneffekt des Ausfalls war, dass die Hälfte der von der Sonde geschossenen Fotos nicht gesendet werden konnte. Besonders ärgerlich: ein abschließender Test vor der Trennung von Huygens und Cassini hatte eine einwandfreie Funktion der Funkeinheiten ergeben. Wo also lag der Fehler? Fündig wurden die Investigatoren, als sie die Software der verschiedenen Programme von Huygens untersuchten. "Der Unterschied zwischen diesem kleinen Funktionstest vor dem Abkoppeln und der eigentlichen Mission war, dass die kritische Sequenz der Kommandos für den Test von Esoc-Betriebsleuten in Darmstadt geschrieben worden war. Die andere Sequenz wurde bereits vor Jahren auf der Jet-Propulsion-Laboratory-Seite bei der Nasa geschrieben. Uns müssen wir vorwerfen, dass wir in den Jahren, als diese Sequenz existierte, uns nie die Mühe gemacht haben, nachzukontrollieren, ob diese Befehle alle da sind." Wer letztendlich die Verantwortung für die Panne trägt, untersucht derzeit eine Expertenkommission. Die Ergebnisse werden in den kommenden Wochen erwartet. Klar ist bislang nur: Die wichtige Befehls-Information blieb irgendwo auf der Strecke. Wo das genau auf dem Weg von der Esa-Zentrale in Darmstadt zu den Missionsverantwortlichen der Nasa passierte, ist noch offen.
Einem glücklichen Umstand ist zu verdanken, dass Michael Birds Doppler-Wind-Experiments trotz des stummen Kommunikationskanals noch erfolgreich abgeschlossen werden konnte: denn die Konstellation von Erde, Saturn und Titan ermöglichte, dass Huygens Signale in erstaunlich guter Qualität direkt durch Radioteleskope auf der Erde empfangen werden konnten. "Das Signal war stark genug. In Abständen von etwa zehn Sekunden konnten wir gute Messungen anstellen. Das ist zwar eine etwas schlechtere Zeitauflösung als wir auf Cassini gehabt hätten, aber nicht wesentlich. Wir haben also ein Windprofil zwischen 150 Kilometer Höhe bis runter zum Boden erstellen können", so Bird. Noch seien die Daten nicht alle vollständig ausgewertet, doch erste Überraschungen lieferten die Messreihen bereits. So waren die Strömungen in großer Höhe turbulenter als erwartet, während zwischen 60 und 80 Kilometern über Grund die Windgeschwindigkeit plötzlich fast auf Null absank, um schließlich wieder anzusteigen. Dieses Bild spricht deutlich für eine atmosphärische Inversionsschicht, wie man sie auch von der Erde kennt. Auf Titan hatte allerdings damit niemand gerechnet.
[Quelle: Ralf Krauter]