A rádiócsillagászok (is) a Titant figyelik
(Rovat: Huygens, A Nap és bolygótestvéreink , Űrcsillagászat Európában - 2005.01.14 08:17.)

Amikor a Huygens szonda belép az óriáshold légkörébe, egy egyedülálló kísérlet keretében a földi rádióteleszkópok globális hálózatát is arra irányítják majd.

A Szaturnusz Titan nevű holdja nem bocsát ki számottevő rádiósugárzást, ezért normális esetben a rádiócsillagászok érdeklődését nem keltheti fel. A rádiótávcső-hálózattal nem is az égitestet, hanem magát a Huygens szondát igyekeznek majd megfigyelni. A kísérlet több szempontból is egyedülálló.

A nagyon hosszú bázisvonalú rádióinterferometria (VLBI) technika lényege, hogy egymástól távoli rádióteleszkópok egyidőben ugyanazt az égi objektumot figyelik meg. A mérési adatokat rögzítik, majd utólag egy speciális számítógép segítségével kombinálják. Ezzel a műszer szögfelbontása szempontjából azt a hatást érik el, mintha egy akkora rádiótávcsövet használtak volna, mint az egyedi teleszkópok távolsága. Így sokkal „élesebben lehet látni”, mint egy-egy különálló rádiótávcsővel. A VLBI technikát 1967-től alkalmazzák, általában kompakt, fényes égi rádióforrások (aktív galaxismagok, kvazárok) szerkezetének feltérképezésére, égi pozíciójuk pontos meghatározására.

A mostani kísérlet célja viszont a Huygens szonda gyenge rádiójeleinek felfogása, és az űreszköz precíz helyzetének meghatározása a környező égi rádióforrásokhoz viszonyítva. Ez rendkívül fontos információ a Titan legkörében megtett út három dimenziós rekonstruálásához. Természetesen a Cassini anyaszondáról is mérik a Huygens helyzetét, a rádiósugárzás frekvenciájának Doppler-eltolódása alapján.

A VLBI alapja a nemzetközi együttműködés: ebben az esetben is több ország kutatói fogtak össze a különös kísérlet sikeréért. A programot a Hollandiában működő Európai VLBI Intézet (JIVE) koordinálja, és itt fogják feldolgozni az adatokat is. Mivel a Föld épp a csendes-óceáni oldalát „mutatja” majd a Titan felé a leszállás idején, olyan rádióteleszkópokat kellett választani, amelyek itt helyezkednek el. Ez volt az első nehézség, hiszen egyetlen nagy VLBI hálózat (sem az észak-amerikai, sem az európai) nem látja majd teljesen az eseményt. A résztvevő mintegy húsz antenna többek között az Egyesült Államokban, Kínában, Japánban, Ausztráliában helyezkedik el.

A Huygenst követő rádióteleszkóp-hálózat négy tagja (a bal felső sarokból indulva, az óramutató járásának irányában): Green Bank, USA (átmérője 110 m), Parkes, Ausztrália (70 m), Sheshan, Kína (25 m) és Kitt Peak, USA (25 m).

Egy sor technikai nehézségel is meg kellett küzdeni, hiszen az ötlet már a Cassini-Huygens szondapáros utazása közben jött. A Huygens nem abban a frekvenciasávban sugároz, ahol a VLBI teleszkópok általában mérni szoktak. Rádiósugárzása nem folytonos „színképet” mutat, mint a természetes égi rádióforrások többségéé, hanem egy szűk sávra korlátozódik. Mindez új vevőberendezések megépítését, telepítését igényelte. A kutatóknak nem nagy szerencséje volt az égi háttérrel sem. A környéken csak igen halvány rádióforrások látszanak, amelyeket viszonylag nehéz lesz majd referenciának használni a precíz helyzetmeghatározáshoz. Az adatok feldolgozásához külön számítógépes programokat kellett írni. Az „éles” mérés egyszeri és megismételhetetlen, ezért előzőleg számos próbát is tartottak, például a Cassini és a Mars Express rádiójeleinek detektálásával.

A Huygens leszállásakor látszó égi rádióháttér, az ausztráliai kompakt rádiótávcső-hálózattal készített mozaikképen, 13 cm-es hullámhosszon.

Az egymástól akár több ezer kilométerre levő rádióantennákkal végzett VLBI-mérések alapján a Huygens pozícióját mintegy 1 km-es pontossággal tudják meghatározni. Gondoljunk bele, hogy a Szaturnusz olyan messze, 1,2 milliárd km-re van, hogy a rádiójeleknek kb. 70 percre lesz szükségük a Földig eljutni. Egy látványos hasonlattal: ekkora pontosság elegendő lett volna egy ping-pong labda útvonalának követésére a Holdon - feltéve, hogy az Apollo-űrhajósok játszottak volna ott asztalitenisz-mérkőzést... Ha a VLBI kísérlet sikerül, a Huygens légköri méréseihez pontos helyzeti információk is társíthatók, nagyban növelve a helyszíni adatok tudományos értékét.