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Text File  |  1993-05-03  |  7KB  |  140 lines

  1. PUBLIC INFORMATION OFFICE
  2. JET PROPULSION LABORATORY
  3. CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY
  4. NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION
  5. PASADENA, CALIF. 91109. TELEPHONE (818) 354-5011
  6.  
  7.  
  8.  
  9. FOR IMMEDIATE RELEASEAugust 16, 1989
  10.  
  11.  
  12.  
  13.           A tracking station in Japan has been added to the
  14. network of giant antennas trained on Voyager 2 during its
  15. flyby of Neptune on August 24-25 to help the spacecraft
  16. mission's radio science experiment.
  17.           Scientists say they will be able to "see" twice as
  18. deeply into the atmosphere of the giant gas planet, thanks to
  19. the participation of the 64-meter (210-foot) antenna at the
  20. Usuda Deep Space Center.
  21.           The collaboration was arranged through an agreement
  22. signed in 1988 between NASA and Japan's Institute of Space
  23. and Aeronautical Studies (ISAS), which operates the Usuda
  24. center.
  25.           Under the agreement, physicist Dr. Nobuki Kawashima
  26. of ISAS will join the Voyager Radio Science Team.
  27.           "Using Usuda will allow us to extract information
  28. on deeper parts of Neptune's atmosphere," said Dr. Len Tyler
  29. of Stanford University, principal investigator for the
  30. Voyager radio experiment.  "Also, the quality of the data we
  31. will have for any given point will be twice as good."
  32.     During these observations, scientists will listen
  33. not to the information carried by Voyager's radio signal but
  34. rather to the signal itself -- especially its strength and
  35.  
  36. frequency -- as the spacecraft sails over Neptune's north
  37. pole and dips behind the planet.
  38.     Barely perceptible changes in the radio signal
  39. convey signatures of the structure, composition and
  40. temperature of the seas of gases that constitute Neptune's
  41. atmosphere, as well as of the distant planet's gravity field.
  42.           As the spacecraft disappears behind a planet or
  43. moon from the Earth's point of view, its radio signal is
  44. refracted, or bent, during passage through the planet's or
  45. moon's atmosphere.  
  46.           Tiny changes in the signal's frequency and strength
  47. give scientists a portrait of the atmosphere's structure,
  48. composition, temperature and location of clouds, as well as
  49. information on small-scale atmospheric dynamics.
  50.           Tyler likened the refraction effect to how a sunset
  51. appears on Earth, as the Sun seems to linger at the horizon
  52. before it disappears.  
  53.           "You would think that the Sun would appear to keep
  54. moving.  But because its light is being refracted, you can
  55. continue to see it as it seems to stand still for a few
  56. moments," he explained.
  57.           In addition to studying atmospheres of planets and
  58. moons, scientists have used the Voyagers' radio systems
  59. during the mission to investigate rings surrounding planets. 
  60. As the spacecraft flies behind a ring system, changes in the
  61. radio signal provide information not only on the rings'
  62. overall dimensions but also on the particles that constitute
  63. the rings.
  64.  
  65.           Also, the radio experiment is able to detect minute
  66. changes in Voyager's velocity as it curves past each planet,
  67. offering a detailed look at the planet's gravity field.
  68.           Some of the most significant findings from the
  69. radio experiment during the 12-year Voyager Mission have
  70. included revelations on the nitrogen atmosphere surrounding
  71. and the surface pressure at Saturn's largest moon, Titan;
  72. measurements on wave-like structures within Saturn's
  73. sprawling rings and the sizes of particles that constitute
  74. them; detection of a methane cloud layer in the atmosphere of
  75. Uranus; and the nature of Uranus's coal-black rings.
  76.           The experiment has also provided data on the
  77. densities of moons at planets the Voyagers have visited, as
  78. well as the planets' gravity fields.  In concert with the
  79. Voyagers' infrared interferometer spectrometer and radiometer
  80. (IRIS) instrument, the radio science experiment additionally
  81. has determined the ratio of hydrogen to helium, the two
  82. overwhelmingly dominant elements in the atmospheres of each
  83. of the planets.
  84.           As Voyager 2 has headed into the outer solar
  85. system, the strength of its radio signal at Earth has become
  86. fainter.  During the Neptune flyby, the radio's signal
  87. strength at Earth will be 1/36th of what it was when the
  88. Voyagers flew by Jupiter.
  89.          The collaboration with Japan's ISAS will help offset
  90. the diminished signal, Tyler explained.
  91.           During Voyager 2's closest approach to Neptune,
  92. radio science data will be recorded at the NASA/JPL Deep
  93.  
  94. Space Network Station in Canberra, Australia; at the Parkes
  95. Radio Observatory in Australia; and at the Usuda center in
  96. Japan.
  97.           Each receiver is linked to an atomic clock which
  98. gives an exceedingly precise time-stamp to the received radio
  99. signal.  This allows the recorded signals from all the
  100. stations to be combined later so that they mesh extremely
  101. closely, with the peaks and troughs of the radio waves
  102. matching virtually exactly.
  103.           The combined signal is then analyzed to yield the
  104. experiment's science data.  Factors such as the chemistry and
  105. temperature of a planet's atmosphere will have minute, but
  106. measurable, effects on the signal's frequency and strength.
  107.           Tyler noted that his team studies frequency changes
  108. that amount to only one one-hundredth of a cycle per second
  109. (1/100th Hz) in a signal from Voyager 2 being transmitted at
  110. a frequency of billions of cycles per second.  That is
  111. similar, he said, to measuring a change in position of 1
  112. millimeter (1/25th inch) from an observing position 5
  113. billion kilometers (3 billion miles) away.
  114.           "The best ear of any trained musician can detect a
  115. change of a partial musical step, which is some number of
  116. cycles per second," Tyler added.  "Needless to say, the
  117. changes we study in Voyager's radio signal are much more 
  118. subtle than that."
  119.           Opened in October 1984, the Usuda Deep Space Center
  120. is set in the mountains of Japan's Nagano Prefecture at 1,456
  121. meters (4,777 feet) above sea level, some 100 kilometers
  122.  
  123. (about 60 miles) northwest of Tokyo.
  124.           In addition to performing tracking, telemetry and
  125. commanding for Japan's solar system missions, such as the
  126. Suisei and Sakigake spacecraft which flew by Comet Halley in
  127. 1986, the Usuda center supports experiments involving
  128. sounding rockets and balloons.
  129.           The Deep Space Network, which includes complexes in
  130. the California desert and Spain in addition to the Australian
  131. site, is managed by the Jet Propulsion Laboratory for NASA's
  132. Office of Space Operations.
  133.           The Parkes Radio Observatory in Australia is
  134. operated by the Commonwealth Scientific and Industrial
  135. Research Organization.
  136.           JPL manages the Voyager Project for NASA's Office
  137. of Space Science and Applications.
  138. #####
  139. 8-14-89 FOD
  140. # 1259