Что интересного есть на Титане? [Fraser Cain]
Вот сайт шаурмой. [Музыка] Наверное, вы знаете, что NASA опубликовали свои планы отправить миссию на Европу, спутник Юпитера. Предполагается, что космический аппарат покинет Землю в середине двадцатых и будет исследовать ледяной спутник с его орбиты. И это круто, мне нравится Европа, но у меня есть свой кандидат — Титан.
Думаю, вы в курсе, что Титан — крупнейшая луна Сатурна, крупнее в солнечной системе только спутник Юпитера — Ганимед. Диаметр Титана — 5190 километров, что всего лишь в два раза меньше диаметра Земли. Есть где развернуться! Титан обращается вокруг Сатурна за 15 дней и 22 часа. Как и многие спутники, он вращается синхронно со своей планетой и всегда повёрнут к ней одной стороной.
До того как Voyager достиг спутника в 1980 году, астрономы считали Титан самой большой луной в солнечной системе. Но Voyager показал, что у спутника обширная и плотная атмосфера, которая не позволяет точно определить его настоящие размеры. Как раз своей атмосферой, помимо прочего, Титан и интересен, ведь это единственный спутник в солнечной системе с плотной атмосферой.
На поверхности Титана вы бы ощутили давления в одну целую сорок пять сотых от земной. Иными словами, гулять там можно без поддерживающего нужное давление костюма. И хотя пальто все же пригодится, потому что на Титане невероятно холодно. Средняя температура там составляет примерно минус 180 градусов Цельсия. Переведу для любителей Фаренгейта — это где-то минус 300 градусов по Фаренгейту.
Самая низкая температура, зафиксированная на Земле, около минус 90 градусов по Цельсию. Разница очевидна. А еще нужно чем-то дышать, ведь атмосфера Титана почти полностью состоит из азота с незначительной примесью метана и водорода. Она плотная и ядовитая, но не такая убийственная, как на Венере.
Вплотную Титан исследовали всего пару раз. На его поверхности побывал только один аппарат. Первая космическая станция, близко увидевшая Титан, — Пионер 11. Она пролетела мимо Сатурна и Титана в 1979 году. За ней последовали Voyager 1 в 1980-м и Voyager 2 в 1981 году. Voyager 1 специально задали такую траекторию, чтобы он прошел как можно ближе к Титану и запечатлел спутник крупным планом.
Благодаря его работе ученые смогли вычислить размеры и массу Титана. Кроме того, зонд обнаружил темные области, которые оказались морями из жидких углеводородов. По-настоящему исследование Титана началось, когда космический зонд NASA к осени подошел к Сатурну. 4 июля 2004 года он впервые облетел спутник. 26 октября того же года, подойдя к нему на 1200 километров, или семьсот пятьдесят миль. Но это было только начало.
В конце миссии, в 2017 году, к осени облетел Титан 125 раз и создал подробнейшую карту спутника. Он даже обнаружил на Титане сложную гидрологическую систему, только вместо воды в круговороте участвуют углеводороды.
На небе тут и там видны метановые облака, из которых в океана выпадают осадки из почти чистого метана. Мы знаем все это благодаря посадочному зонда Гюйгенс, который открепился от Кассини и устремился на Титан 14 января 2005 года. А вот вам шикарный таймлапс: Гюйгенс снимал его все время, пока пролетал через атмосферу, а затем опускался на поверхность спутника.
Аппарат высадился на равнине, усеянной камнями, которые на самом деле оказались глыбами льда. Приземление было удачным, хотя падение в океан тоже было предусмотрено. Он бы не утонул, а ведь тогда еще никто точно не знал, что там есть моря. Гюйгенс отправлял данные с поверхности Титана примерно 90 минут, а затем исчез с радаров, завершив самую дальнюю высадку на небесное тело в истории человечества.
Хотя мы уже многое знаем о Титане, загадок все еще хватает. Во-первых, круговорот жидкости: по всему Титану раскинулись огромные моря жидкого метана. Он испаряется и превращается в метановые облака, из них выпадают осадки, образуются реки и туман.
А есть ли на Титане вулканы? Некоторые области выглядят так, как будто недавно они там были. Может быть, это криовулканы. Из-за приливного взаимодействия с Сатурном вода или метан поднимаются из глубины и извергаются наружу. И если в ней жизнь — пожалуй, это самая интригующая перспектива! В богатой метаном среде Титана есть химические соединения, которые, возможно, способствовали развитию жизни на Земле миллиарды лет назад.
Вероятно, под поверхностью спутника есть сравнительно теплые области с жидкой водой, где могла бы быть жизнь. Но жизнь на Титане может и отличаться от привычной нам. Она может быть основана на метане и аммиаке вместо воды. Чтобы найти ответ на эти вопросы, нам придется вернуться на Титан. Нужно успешно приземлиться, исследовать поверхность и погрузиться в моря.
Что ж, мы разобрали историю изучения Титана. Теперь самое время всерьез задуматься о том, как возобновить эти миссии и продолжить исследования. Подробнее об этом через пару секунд, но сперва благодарности спонсорам: Дипак, Джордж Грин, Стив Долфин, Мэтт Дуглас и все наши 696 патронов. Очень помогают каналу. А если хотите поддержать нас, переходите по ссылке в описании.
Планетологи уже давно рвутся исследовать Титан. За это время они выдвинули несколько предположений о способах изучения спутника: в воздухе, на земле и на море. В 2009 году появился проект TSM. Одноимённая станция должна прибыть на Титан в 2029 году. Миссия будет состоять из посадочного модуля и аэростата, который должен будет изучать спутник с воздуха.
За время миссии аэростата сделает полный облет вокруг Титана на высоте 10 километров, фотографируя поверхность в высоком разрешении. Модуль приводится на один из метановых океанов и будет собирать данные о составе жидкости. Но сейчас 2017, миссия на стадии планирования и, возможно, никогда не воплотится в жизнь.
В 2012 году доктор Джейсон Борн из университета Айдахо предложил отправить на Титан беспилотный летательный аппарат, который снимал бы поверхность спутника с воздуха. Кстати, Титан — одно из лучших мест в солнечной системе для самолета! За плотной атмосферы и малой силы тяжести, в отличие от воздушного шара, самолет, питаемый ядерным генератором, сможет летать в любом направлении.
И хотя миссия имеет не самый большой бюджет — где-то 750 миллионов долларов, NASA не спешит ее утверждать. Есть план еще круче — отправить на Титан лодку. В 2012 году команда испанских инженеров представила концепт зонда, который должен будет бороздить метановые моря, используя винты или лопасти.
Эту миссию назвали Таллис, что расшифровывается как «управляемое исследование озер Титана со сбором образцов». Но оказывается, на Титане можно использовать даже паруса! Метан куда менее плотный и густой, чем вода, поэтому трение между судном и жидким метаном будет почти на 75 процентов ниже, чем с водой.
Согласно измерениям, к осени средняя скорость ветра на Титане — всего 3,3 метра в секунду, то есть в 2 раза меньше, чем на Земле. Но учитывая плотность атмосферы, такого ветра вполне достаточно.
А вот моя любимая идея — подводная лодка! Предполагается, что шестиметровое судно будет ходить по морю Кракена, изучать его химический состав, замерять течение и приливы и сканировать морское дно. Лодка сможет погружаться, исследовать особо интересные места вблизи, затем подниматься на поверхность и отправлять данные на Землю. Эта миссия сейчас также на стадии планирования, но недавно институт передовых концепций NASA отобрал ее для дальнейшей разработки.
Если все пойдет по плану, лодка отправится на Титан в 2038 году, когда планеты будут в удачном расположении. Но как убедил? Давайте махнем на Титан, рассмотрим его с воздуха, прокатимся по равнинам и опустимся в океан. В солнечной системе сложно найти место интереснее, и нас ждет много открытий.
Надеюсь, я заразил вас своим интересом к полету на Титан. Стоит ли туда возвращаться? Напишите в комментариях, что вы об этом думаете.
Переведено и озвучено студией Вирт Дай Дар.