Een hoogtepunt van drie minuten

27 november 2004. Noteer die datum vast in uw agenda, schreef Trouw zeven jaar geleden, aan de vooravond van de lancering van het ruimteschip Cassini. Op die dag zou de Huygens, de ruimtesonde die op de rug van de Cassini was meegereisd, landen op Titan, de grootste maan van Saturnus.

Het zou een kortstondige sensatie worden. Grote kans dat de Huygens in een poel van vloeibaar ethaan terecht zou komen en, bij een temperatuur van 180 graden onder nul, niet meer dan een minuut of drie zou functioneren. Mis die paar minuten niet, was de boodschap in 1997: ze zijn het hoogtepunt van een missie die drie miljard dollar heeft gekost, waaraan vierduizend wetenschappers hebben gewerkt en waarvoor de Cassini 3,5 miljard kilometer heeft afgelegd.

Die datum kunt u doorstrepen. Het is 14 januari 2005 geworden. Foutje van een van die 4000 wetenschappers. Een blunder van formaat, kun je beter zeggen. Bij het ontwerp van de Cassini/Huygens had men een verschijnsel over het hoofd gezien dat elke middelbare scholier zou moeten kennen: het Doppler-effect.

Tijdens zijn afdaling door de atmosfeer van Titan zendt de Huygens al zijn gegevens niet rechtstreeks naar de aarde maar via de Cassini. Maar terwijl de sonde hangend aan een parachute afdaalt, maakt het moederschip zich met een snelheid van 21000 kilometer per uur uit de voeten. Door die hoge snelheid 'ziet' de Cassini het signaal van de Huygens op een andere frequentie dan waarop het is uitgezonden. Net zoals hier op aarde de sirene van een ziekenauto hoger klinkt als hij aan komt rijden dan wanneer hij zich weer verwijdert. Door dit Doppler-effect dreigde de Cassini de signalen van de Huygens niet te kunnen ontvangen.

Technici hebben deze fout na twee jaar puzzelen -terwijl de Cassini al lang en breed onderweg was- weten op te lossen. Ze hadden het ruimteschip eenvoudig kunnen laten afremmen, maar dat zou de totale missie in gevaar hebben gebracht. Dan was er van de geplande, vierjarige reis rond de planeet en zijn manen niet veel terechtgekomen.

In plaats daarvan houdt de Cassini de Huygens nog even vast en werpt hij hem niet bij de eerste gelegenheid af, maar pas als hij voor de derde keer voorbij Titan vliegt. Op dat moment heeft het ruimteschip nog maar een vaartje van 6800 kilometer per uur en is het Doppler-effect zo gering dat het signaal van de Huygens binnen het bereik van de ontvanger van de Cassini valt.

Tenminste, als alles goed gaat. Het is een ingewikkeld parcours dat de Nasa heeft uitgezet, en er zijn enkele spannende manoeuvres ingebouwd. De gevaarlijkste is komende week, als de Cassini moet gaan navigeren om in een baan om Saturnus te komen. In de nacht van woensdag op donderdag, om 03.12 uur Nederlandse tijd, start het ruimteschip zijn remmotoren om Saturnus in de gelegenheid te stellen hem als een satelliet in te vangen.

Even daarvoor is de Cassini tussen twee ringen door gevlogen. Er is daar ruimte zat -het gat tussen deze F- en G-ring is zo'n 30000 kilometer- maar de vluchtleiders weten niet zeker of het daar ook helemaal leeg is. Om te voorkomen dat één ongelukkig rotsblokje een eind maakt aan de hele missie, gebruikt het ruimteschip zijn antenne als een schild. Of het gelukt is, zullen we niet meteen weten: het signaal van de Cassini doet er een kleine anderhalf uur over om de aarde te bereiken.

Al tijdens deze remmanoeuvre beleeft de Cassini zijn eigen hoogtepunt van de missie. Hij vliegt dan op 18000 kilometer boven Saturnus. Zo dichtbij kwam geen enkel ruimteschip; het record staat nog op naam van de Pioneer 11, die in 1979 op 22000 kilometer voorbijvloog, terwijl de twee Voyagers begin jaren tachtig meer dan 100000 kilometer verwijderd bleven. Ook de Cassini zelf komt na donderdag niet meer zo dicht in de buurt, ook al draait hij nog 76 rondjes om Saturnus en scheert hij 52 keer langs in totaal zeven manen -er zijn nu 31 manen van Saturnus bekend en daarvan zijn er dertien ontdekt ná de lancering van de Cassini.

Maar hét hoogtepunt van de missie moet toch van de Huygens komen. In de kerstnacht van 2004 maakt de sonde zich los van het moederschip voor een vrije val van 21 dagen naar Titan. Op 14 januari 2005 vliegt de Huygens, op een hoogte van 600 kilometer en met een snelheid van 6 kilometer per seconde, de atmosfeer van Titan binnen en door de plotselinge opwarming wordt hij wakker -om energie te sparen stonden alle instrumenten in de slaapstand. De parachute gaat open, de sonde mindert flink vaart (terug naar 5 meter per seconde) en meet in een tweeënhalf uur durende afdaling de samenstelling van Titans atmosfeer. Bovendien maakt de Huygens in die tijd ruim 1100 foto's.

Dan volgt de onvermijdelijke landing. Misschien op een rotsige of ijzige bodem, maar wellicht ook in vloeibaar ethaan. In dat geval is het na een paar minuten afgelopen. De batterijen aan boord van de Huygens zijn erop berekend om de sonde nog een halfuur na de landing van stroom te voorzien. Na dat halfuur wendt ook de Cassini zijn antenne van de Huygens af en laat de sonde aan zijn lot over.

Een uur later -het is bij ons dan 16.00 uur- zullen ook wij weten wat het allemaal heeft opgeleverd.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden