Bliskie spotkanie z Tytanem

Atmosfera tego satelity przypomina pierwotną atmosferę Ziemi

   Został odkryty w 1655 roku przez holenderskiego fizyka i astronoma Christiaana Huygensa. Uczony ten także po raz pierwszy właściwie zinterpretował obserwowany już od czasów Galileusza pierścień otaczający Saturna. Dopiero w 1944 roku inny astronom holenderskiego pochodzenia, Gerard Kuiper, stwierdził, że Tytan spowija gęsta atmosfera. Jej skład znamy tylko z pewnym przybliżeniem, wiemy jednak, iż prócz głównego składnika występuje w niej metan, argon, amoniak, etan, wodór, etylen, cyjanowodór i inne złożone związki chemiczne. Nie można wykluczyć, iż w wyniku reakcji fotochemicznych w atmosferze powstają związki organiczne, które następnie opadają na powierzchnię tego zagadkowego księżyca.
   Powierzchnia Tytana zasłonięta jest szczelną warstwą obłoków, zalegających na wysokości ok. 50 km oraz pomarańczową mgiełką rozciągającą się ponad nimi. Dostrzeżenie czegokolwiek na powierzchni, nawet z niewielkiej odległości, okazało się niemożliwe w świetle widzialnym. Wielki zawód spotkał projektantów sondy Voyager-1, która w 1980 roku dotarła w pobliże Saturna i zbliżyła się do Tytana na odległość 4000 km. Na fotografiach przesłanych przez sondę widać tylko wielką pomarańczową kulę...
   W ostatnich latach astronomowie zdołali zajrzeć pod obłoki Tytana za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Fotografie, wykonane w różnych zakresach widma, wykazały występowanie jaśniejszych ("lądowych") i ciemniejszych ("morskich") obszarów. Niektórzy badacze interpretują ciemne obszary, które zajmują ok. 70 proc. powierzchni, jako zbiorniki ciekłego metanu i etanu. Temperatura powierzchni Tytana jest bardzo niska, wynosi średnio -178 st. Celsjusza.
   Fascynujący świat Tytana interesuje nie tylko poszukiwaczy życia pozaziemskiego. Dla planetologów stanowi on laboratorium pozwalającym modelować pierwotną atmosferę Ziemi i jej ewolucję. Dlatego europejscy uczeni skrzętnie wykorzystali okazję do wysłania swej sondy na pokładzie amerykańskiego pojazdu Cassini. Sonda Huygens dokona przelotu przez atmosferę Tytana dla zbadania jej składu chemicznego i warunków fizycznych. Powinna przetrwać również zetknięcie z powierzchnią, niezależnie od tego, czy wyląduje na stałym lądzie, czy też w etanowym oceanie. Przelot przez atmosferę powinien zająć 2,5 godz., zaś działanie na powierzchni od 3 do 30 minut. Sygnały Huygensa _będą przekazywane do przelatującej nad Tytanem sondy _Cassini i stąd retransmitowane na Ziemię.
   Jednak misja Huygensa obarczona jest wielkim ryzykiem. Na Tytanie panują skrajnie surowe warunki, a doświadczenie europejskich konstruktorów w budowaniu próbników kosmicznych są stosunkowo niewielkie. Specjaliści z Europejskiej Agencji Kosmicznej nie zdołali nawet osadzić na Marsie lądownika Beagle-2, a przecież lądowanie na słabo poznanym Tytanie będzie znacznie trudniejsze. Co gorsza, pewne procedury i algorytmy feralnego marsjańskiego lądownika zostały zapisane również w komputerze Huygensa...
   Miejmy wszakże nadzieję, że styczniowy desant na Tytanie będzie pomyślny i dostarczy uczonym wielu cennych danych naukowych, a szerokiej publiczności - fascynujących zdjęć powierzchni Tytana. W badaniach tego księżyca ważną rolę odegra też amerykański orbiter Cassini. Jego radar wykona odwzorowanie powierzchni księżyca ukrytej pod warstwą chmur. Wówczas przekonamy się, czy naprawdę na Tytanie występują "morza" - na razie to tylko hipoteza.
   Przypomnijmy dotychczasowy przebieg misji Cassiniego i plany na najbliższą przyszłość. Sonda wysłana została największą amerykańską rakietą nośną Titan IV w październiku 1997 roku i zamyka epokę "dinozaurów", czyli wielkich i drogich sond typu Viking, Voyager i Galileo. Cassini miał masę startową 5630 kg i kosztował blisko 2 mld dolarów, dziś NASA buduje sondy lżejsze, tańsze i niestety znacznie bardziej zawodne...
   Dolot do celu trwał aż 7 lat, ale Saturn położony jest prawie 10-krotnie dalej od Słońca niż Ziemia. Ten czas jednak nie został zmarnowany - w trakcie wędrówki przez Układ Słoneczny sonda zbliżała się do innych planet, m.in. Wenus i Jowisza, wykonując ich badania, a głównie wykorzystując ich pola grawitacyjne do zwiększenia swej prędkości. Przed dotarciem do planety Cassini zbliżył się do jednego z odległych księżyców Saturna - Phoebe. 11 czerwca br. wykonał serię zdjęć tego niezwykłego obiektu, który stanowi prawdopodobnie przechwyconą planetoidę.
   1 lipca Cassini _jako czwarty obiekt z Ziemi dotarł w pobliże planety. W odróżnieniu od swych poprzedników - _Pioneera-11 _i dwóch _Voyagerów, które pomknęły w przestrzeń międzygwiezdną - Cassini za pomocą własnego silnika wszedł na wydłużoną orbitę wokół Saturna. Pierwsze okrążenie o okresie 4 miesięcy jeszcze się nie zakończyło, ale powoli dobiega finału, którego głównymi punktami będzie spotkanie z Tytanem w odległości 1200 km, a następnie manewr obniżenia apocentrum orbity.
   Orbita sondy będzie wielokrotnie zmieniana, aby umożliwić spotkania także z innymi księżycami, przeprowadzić szczegółowe badania układu pierścieni, obserwować zjawiska w atmosferze Saturna i badać jego pole magnetyczne. Zasadnicza misja ma potrwać do lipca 2008 roku, jednak już obecnie planuje się jej kontynuację. Uczeni z NASA liczą, że pierwszy sztuczny satelita Saturna będzie działał dłużej niż wynosi jego okres gwarancji. Większość amerykańskich sond, zwłaszcza z epoki "dinozaurów", posiada znaczne rezerwy, wystarczy przypomnieć pierwszego sztucznego satelitę Jowisza Galileo. On również planowany był do 4-letniej pracy na orbicie, tymczasem działał niemal 8 lat (od 1995 do 2003 r.).
JACEK KRUK