Saturn’s largest moon, Titan, presents a very interesting subject for study because of its atmosphere’s complex organic chemistry. Processes taking place there might shed some light on the origins of organic compounds on Earth in its early days. The international spacecraft Cassini-Huygens was launched to Saturn in 1997 for a detailed study of the gas giant and its moons, specifically Titan. The Swedish Institute of Space Physics in Uppsala has manufactured the Langmuir probe instrument for the Cassini spacecraft now orbiting Saturn, and is responsible for its operation and data analysis. This project concerns the analysis of Titan’s ionosphere measurements from this instrument, from all “deep” flybys of the moon (<1400km altitude) in the period October 2004 - April 2010. Using the Langmuir Probe analysis tools, the ion flux is derived by compensating for the atmospheric EUV extinction (that varies with the photoelectron current from the probe). The photoelectron current emitted from the probe also gives an artifact in the data that for this project needs to be deducted before analysis. This factor has already been modeled, while the extinction of Titan’s atmosphere has only been taken into account on event basis (not systematically). The EUV corrected ion flux data is then used to derive the ion number density in Titan’s atmosphere, by setting up an average ion mass altitude distribution (using the Ion Neutral Mass Spectrometer results for comparison) and deriving the spacecraft speed along the Cassini spacecraft trajectory through Titan’s ionosphere. The ion number density results proved to correlate very well with the theoretical ionospheric profiles on the day side of Titan (see graphical representation in the Results section). On the night side, a perturbation of the ion flux data was discovered by comparison with Ion Neutral Mass Spectrometer data, supporting earlier measurements of negative ions reported by Coates et al 2009. The project was carried out at the Swedish Institute of Space Physics (Institutet för Rymdfysik, IRF) in Uppsala. / Saturnus största måne Titan är ett väldigt intressant forskningsobjekt på grund av dess atmosfärs komplexa organiska kemi. Processer som pågår i Titans täta atmosfär kan hjälpa oss att förstå ursprunget till organiska föreningar på Jorden i dess unga ålder. Den internationella rymdsonden Cassini-Huygens blev uppskjuten mot Saturnus 1997, för att i detalj undersöka gasjätten och dess månar, speciellt Titan. Institutet för Rymdfysik (IRF) i Uppsala är ansvariga för operation och dataanalys av Langmuirsonden ombord Cassini som ligger i omloppsbanan kring Saturnus sedan 2004. Detta projekt omfattar analys av Langmuirsondens mätningar av Titans jonosfär från alla ”djupa” förbiflygningar av månen under perioden oktober 2004 – april 2010. Med hjälp av analysverktygen för Langmuirsonden, tas jonflödet fram efter kompensation för den atmosfäriska EUV extinktionen som ger upphov till fotoelektronströmmen från sonden. Fotoelektronströmmen som utsänds från proben ger en artefakt i data och måste (för detta projekt) korrigeras före analysen. Denna faktor är redan bestämd, men extinktionen av Titans atmosfär har endast korrigerats för i enstaka fall. Det korrigerade datat används för att få fram jondensiteten i Titans atmosfär genom att en genomsnittlig jonmass/höjd fördelning antas (jämförs med resultat från INMS-instrumentet) och kombineras med den beräknade hastighet som Cassini håller i banan genom jonosfären. Projektet utfördes vid Institutet för Rymdfysik, Uppsala.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-132567 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Shebanits, Oleg |
| Publisher | Uppsala universitet, Institutionen för teknikvetenskaper |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | UPTEC F, 1401-5757 ; 10041 |
Page generated in 0.0021 seconds