Аэродинамическая труба помогла разгадать тайну обратной закрутки «Гюйгенса»

Астрономы через пятнадцать лет после мягкой посадки зонда «Гюйгенс» на Титан смогли разобраться в причинах странной обратной закрутки аппарата во время спуска в атмосфере спутника. Эксперименты в аэродинамической трубе показали, что причиной стали некоторые выступавшие элементы зонда, в том числе антенны высотометра, сообщается на сайте ESA. Задачей спускаемого аппарата «Гюйгенс» было исследование атмосферы и поверхности крупнейшего спутника Сатурна Титана. Зонд добрался до системы Сатурна на борту автоматической межпланетной станции «Кассини», от которой отделился 25 декабря 2004 года. Через 20 дней «Гюйгенс» вошел в атмосферу Титана и впервые в истории совершил мягкую посадку на поверхность Титана, где проработал чуть более часа, собирая и отправляя научные данные «Кассини», которые тот передавал на Землю. Весь процесс высадки на Титан занял 2 часа 27 минут. После отделения от станции зонд вращался против часовой стрелки со скоростью 7,5 оборотов в минуту, это позволяло сохранять стабильную ориентацию в пространстве на начальном этапе операции. Поначалу «Гюйгенс» вел себя так, как предполагалось, 36 небольших лопастей, расположенных сбоку аппарата, должны были замедлить его вращение. Однако в реальности скорость вращения начала уменьшаться быстрее, чем ожидалось, а через короткое время аппарат стал неожиданно вращаться вокруг своей оси в противоположном направлении. Подобная аномалия повлияла на запланированную программу наблюдений, однако не оказала существенного влияния на качество получаемых данных. Тем не менее, инженеры, задействованные в проекте, решили разобраться в причинах обратной закрутки «Гюйгенса», так как подобные ситуации могут приводить к поломкам или крушениям межпланетных станций. Для этой цели они воспользовались моделью аппарата, которая была помещена в дозвуковую аэродинамическую трубу в лаборатории PRISME в Университете Орлеана. Анализ накопленных в период с 2017 по 2019 года результатов испытаний модели показал, что причиной появления неправильного крутящего момента стали элементы системы SEPS ( Separation Subsystem ) и антенны радиолокационного высотомера, причем эффект усиливался благодаря лопастям, изменявшим поток газа, обтекавшего аппарат, определенным образом. Кроме того, свой вклад внесли и штанги инструмента HASI (Huygens Atmospheric Structure Instrument), которые могли быть не полностью развернуты во время спуска, однако эту идею еще предстоит подтвердить. В любом случае, текущие результаты работы уже позволяют усовершенствовать конструкции будущих межпланетных станций и спускаемых аппаратов. Ранее мы рассказывали о новой миссии программы «Новые рубежи», в рамках которой к Титану будет отправлен октокоптер Dragonfly, который займется изучением поверхности и атмосферы спутника Сатурна. Старт миссии запланирован на 2026 год, а прибытие к Титану — на 2034 год. Александр Войтюк