Kdo se alespoň trošku zajímá o astronomii, obrázek vpravo bude jistě znát. Jde o historický snímek Titanu (měsíc Saturnu) ze sondy Voyager 2, který byl pořízen 23. srpna 1981 ze vzdálenosti 2,3 miliónu km. Obrázek ukazuje některé detaily v atmosféře Titanu - jižní polokoule se tehdy jevila nepatrně světlejší, v blízkosti rovníku byl vidět oblačný pás a kolem severního pólu tmavší „límec“.
Bráška této sondy Voyager 1 se přiblížil k Titanu ještě blíže. 12. listopadu 1980 pořídil snímky ze vzdálenosti 22 000 km a odhalil vrstvy oblačnosti - dolní vrstvu hustých aerosolů i horní vrstvy
oparu ve výškách 200, 375 a 500 km na okrajem měsíce. Voyager 1 se přiblížil k Titanu na pouhých 4 000 km a pořídil snímky s rozlišením kolem 0,5 km. Jeho přístroje potvrdily dusíkovou atmosféru (kolem
99 %) a přítomnost metanu, etanu, acetylénu, etylénu a kyanovodíku. Tlak na povrchu byl odhadnut na 1,5 násobek pozemského tlaku u hladiny moře, teplota atmosféry se pohybovala od -211 °C do -181 °C. Průměr
Titanu byl upřesněn na 5 120 km a hustota na 2 100 kg na metr krychlový.
Obě sondy pokračovaly poté v dalším průzkumu sluneční soustavy a vědcům zůstaly v hlavách kromě nových poznatků i nové otázky:
- Co je zdrojem tepla uvnitř planety? Neboť Saturn vyzařuje o 87% více tepla, než přijímá od Slunce.
- Jak vznikly Saturnovy prstence?
- Proč je jejich barevná struktura taková, jaká je?
- Má Saturn ještě nějaké neobjevené měsíce?
- Proč má měsíc Enceladus tak hladký povrch? Došlo snad k přetavení jeho povrchu, které setřelo krátery?
- Odkud pochází tmavý organický materiál, který pokrývá jednu stranu měsíce Japetus?
- K jakým chemickým reakcím dochází v atmosféře Titanu?
- Je na Titanu nějaký oceán?
- Kde se v Titanově atmosféře bere metan, když víme, že na Zemi je jeho přítomnost spojena s biologickou aktivitou.
- Existuji na Titanu nějaké složitější organické sloučeniny nebo dokonce prebiotické molekuly?
K zodpovězení těchto otázek byl připraven projekt Cassini-Huygens - společný projekt Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA), Evropské kosmické agentury (ESA) a Italské kosmické agentury (ASI).
Název projektu připomíná dva významné vědce 17. století, Jeana Dominika Cassiniho a Christiana Huygense. Ital Cassini objevil čtyři Saturnovy měsíce - Iapetus, Rhea, Tethys a Dione a dělení mezi prstenci,
Holanďan Huygens objevil Saturnovy prstence a měsíc Titan. Dnes se po nich se jmenují i dvě základní součásti - celých sedm let letěly k Saturnu a Titanu sonda Cassini a přistávací modul Huygens. Cesta
byla korunována 1. 7. 2004, kdy se sonda dostala úspěšně na oběžnou dráhu kolem planety Saturn.
Celý komplex je šest a tři čtvrti metru dlouhý a 4 metry široký a vážil při startu při startu téměř 6 tun. Má nukleární zdroj
tepla (slunce je moc daleko), přes dvacet různých izolačních vrstev, které chrání citlivé vědecké přístroje a DVD se zobrazením 616 400 rukou psaných podpisů lidí z 81 zemí celého
světa, včetně dopisů jmenovců mise ze 17. století, Jeana Dominika Cassiniho a Christiana Huygense.
Sonda se má přiblížit ke všem 31 Saturnovým měsícům během 4 let. Aby byla sonda spolehlivá, byly z jejího návrhu odstraněny téměř všechny pohyblivé díly, důležité systémy byly zdvojeny či ztrojeny.
Sonda je vybavena počítačem nejnovější rodiny integrovaných obvodů, místo harddisků a magnetofonů pro záznam dat byly použity výhradně polovodiče. Ani gyroskopy nemají rotující součásti. Z téhož důvodu
má sonda i dva raketové motory, označované jako REA-A a REA-B. Až do dnešního dne mohl být používán naštěstí jen první z nich.
Pouzdro Huygens je k sondě Cassini připojeno oddělovacím mechanismem, který zajistil při oddělení pouzdra od sondy i jeho
roztočí k zajištění jeho stability a správné orientace při vstupu do atmosféry Titanu. Pouzdro vypadá jako korýš s tvrdou schránkou, kterou tvoří kompozitová voština pokrytá křemíkovými dlaždicemi. Schránka
chrání citlivé přístroje před extrémními teplotami během průletu atmosférou Titanu, kdy může teplota dosáhnout až 8000 °C.
Pouzdro Huygens je tvořeno dvěma částmi. První se jmenuje Entry Assembly Module, druhá Descent Module. To první nese zařízení, které se používá po oddělení pouzdra od mateřské sondy a jeho součástí
je i tepelný štít. Druhý modul nese panoramatické kamery a šest vědeckých přístrojů. Nás Čechy může potěšit, že se na vývoji přístroje pro analýzu prachových částic podílel český vědec Jiří Švestka. Pro
sestup pouzdra atmosférou se postupně využívají tři různě velké padáky. Pouzdro čerpá energii z akumulátorů o kapacitě asi 1800 Wh, které mohou zásobovat energií systémy pouzdra po dobu asi osmi hodin.
Půl roku létala kompletní sonda kolem Saturnu a sbírala informace o jeho měsících a prstencích (našla osmý). Potom přišel
klíčový okamžik - o vánocích se pouzdro Huygens odpoutalo od sondy, vydalo se směrem k Titanu a v pátek 14. 1. vstoupilo do atmosféry v 10:13 SEČ. Celý sestup trval dvě a půl hodiny, během nichž sonda
odebírala vzorky, pořizovala snímky a odesílala získané informace sondě Cassini na oběžné dráze.
Vlevo můžete vidět jeden sestavený snímek z výšky asi 8 km. Správná interpretace je teprve před vědci, ale vy můžete vnímat chladnou, hornatou zamlženou krajinu s tmavými potůčky, které okolo ledových
ploch tečou až do "moře".
Získaných obrázků je velké množství, spojení fungovalo dobře. Důležité bylo i to, že sonda pokračovala ve vysílání i po přistání, k němuž došlo 13:34 SEČ. Podle plánu měly baterie modulu vydržet i
se sestupem 3 hodiny. Vědci se radují, že to bylo celých 5 hodin. Huygens by měl jistě radost také, že jeho jmenovec přežil na povrchu "jeho" Titanu nejméně 90 minut. Měl možná trochu štěstí - přistál
měkce na pevnou půdu.
Vpravo a vlevo vidíte dvakrát ten samý
pohled ze sondy. Na jednom jsou znázorněny vzdálenosti a velikost objektů, na druhém se můžete potěšit z reálně barevného snímku okolí.
Povrch Titanu je jasně oranžový a oranžový nádech má i jeho obloha.
Vědci věří, že by mohly být balvany na snímku z ledu. Domnívají se, že pravděpodobně nejde o křemičitanové horniny. Podobně zatím interpretují objevené velké plochy jako směsici ledových plání a
jezer.
Předpokládá se, že na Titanu se nacházejí tekuté uhlovodíky jako metan či etan a že jako kapalná látka proudí po povrchu Titanu.
Vědci přiznali, že měli problémy s přijímáním údajů z přístroje sondy na měření větrů na Titanu, ale potřebné poznatky by údajně mohli získat z jiné analýzy.
Přistávací modul vysílal data na sondu Cassini po dobu jejího pohybu nad horizontem, ale jeho slabý signál byl zachycen i na Zemi radiovým teleskopem Green Bank v Západní Viržínii a předán okamžitě
řídícímu centru v německém Darmstadtu.
Signál letí od Jupiteru k Zemi 67 minut. A vědci si mnou ruce nad každým datovým balíkem, které teď dostávají od sondy Cassini. Už teď je ale jasné, že projekt Cassini-Huygens je úspěšný a že jeho
cena - 3 miliardy Euro - byla dobrou investicí do budoucnosti lidstva.
Milan Neubert, 16. 1. 2005
Huygens na Titanu
