Półtora miliarda kilometrów od Ziemi wkrótce będzie latała metalowa ważka. Już testują ją w Kalifornii

Tytan to jeden z najbardziej fascynujących obiektów Układu Słonecznego, choć w przestrzeni publicznej nie jest jakoś szczególnie obecny. Być może wynika to z całkowitego zdominowania przestrzeni publicznej przez Elona Muska i Marsa, ewentualnie przez NASA i Księżyc. W efekcie potężny kosmos w powszechnej opinii sprowadza się do tych dwóch, dość nudnych globów. Przypomnijmy zatem, czym jest Tytan.

Z wyglądu podobny zupełnie do nikogo, Tytan jest największym księżycem spośród wszystkich 82 księżyców Saturna, gazowej planety znanej ze swoich pierścieni. Średnica Tytana to 5150 km, czyli jest on całkiem sporo większy od naszego Księżyca (3475 km). Co więcej, jest on także większy od najmniejszej planety, czyli Merkurego. Tytan okrąża Saturna w ciągu zaledwie 16 dni w odległości około 1,2 mln km.

Co może być interesującego w księżycu? Wiem, że nikt nie zadał tego pytania, ale i tak wam odpowiem. Zazwyczaj niewiele. W przypadku Tytana - wszystko. Zacznijmy od najbardziej oczywistych powodów:

Dwa proste fakty, które zasadniczo uzasadniają każde pieniądze wydane na eksplorację tego globu. Zacznijmy może od atmosfery. To właśnie ona sprawia, że księżyc jest podobny zupełnie do niczego. Atmosfera Tytana jest żółta i nieprzezroczysta, przez co z zewnątrz nie da się zobaczyć żadnych struktur geologicznych na powierzchni, co początkowo dla badaczy było niezwykle frustrujące. Co więcej, sama atmosfera jest nawet gęstsza od atmosfery ziemskiej. Pod względem składu chemicznego różni się od naszej - owszem głównym jej składnikiem jest azot, ale zaraz po nich na liście znajdziemy metan, etan i acetylen. Na samej powierzchni ciśnienie jest 1,5 razy wyższe od tego na Ziemi.

Gdybyśmy stanęli na powierzchni Tytana, mimo chmur wyraźnie widzielibyśmy różnicę między dniem a nocą, aczkolwiek szukanie Ziemi na niebie mogłoby być niemożliwe. Choć z drugiej strony, kto by sobie zawracał głowę jakąś Ziemią, gdy na tytanowym niebie ogromną część zajmowałby Saturn ze swoimi pierścieniami, widoczny z odległości zaledwie 1,2 mln km. Taki Saturn miałby na niebie rozmiary niemal 12 razy większe od Księżyca na naszym niebie. Miałby, bo… chmury.

Temperatura na powierzchni Tytana wynosi -179 stopni Celsjusza. Nic dziwnego, daleko od Słońca, promieniowanie słoneczne nie dociera do powierzchni, a termiczne akurat skutecznie z niej ucieka. Cieplej zatem nie będzie, choć naukowcy zauważają, że gdyby nie metan w atmosferze, byłoby jeszcze zimniej. Niczym na Ziemi, także i na Tytanie nieostrożny podróżnik bez parasola może zostać zmoczony deszczem. Jedna drobna różnica - z nieba pada nie woda, a metan.

Drugą fascynującą cechą Tytana są jego jeziora metanowe zlokalizowane w rejonie północnego bieguna globu. Ponownie, tak samo jak w przypadku deszczu, jeziora składają się nie z wody, a z ciekłych węglowodorów, metanu i etanu. Co więcej, nie są to jedynie statyczne zbiorniki. Zdjęcia wykonane przez sondy kosmiczne wskazują także obecność kanałów, w których płyną węglowodorowe rzeki i strumienie, tworząc złożone struktury i delty o długości dziesiątek, a nawet setek kilometrów.

W pobliżu tytanowego równika jezior już nie da się uświadczyć. Tak samo jak na Ziemi dominuje tam teren wydmowy.

Po spokojnych ponad 4,6 mld lat istnienia, spokój Tytana został zaburzony. W górne warstwy jego atmosfery wtargnął stosunkowo niewielki metalowy obiekt, który okazał się sondą wysłaną przez przedstawicieli pozatytanowej cywilizacji. Tym obiektem był lądownik Huygens, który pół roku wcześniej dotarł na orbitę wokół Tytana wraz z sondą Cassini. Opadanie ku powierzchni owego tajemniczego obiektu wysłanego z Ziemi trwało ponad 2,5 godziny. W tym czasie lądownik bezustannie wykonywał zdjęcia, pomiary i nagrywał dźwięki.

Cały lot zakończył się miękkim lądowaniem na spadochronach. Przez cały ten czas zdjęcia oraz dane wysyłane były przez lądownik na pokład sondy Cassini. Ze względu na usterkę jednego z nadajników tylko część danych udało się odebrać i odczytać. Lądownik nadawał jeszcze przez godzinę po tym jak dotknął powierzchni Tytana, co i tak było osiągnięciem, bowiem naukowcy spodziewali się czasu pracy rzędu kilku, kilkunastu minut.

Warto podkreślić, że do dzisiaj lądowanie Huygensa na Tytanie jest jedynym lądowaniem sondy kosmicznej wysłanej z Ziemi na jakimkolwiek obiekcie znajdującym się w zewnętrznej części Układu Słonecznego, czyli za orbitą Marsa.

27 czerwca 2019 r. NASA zdecydowała, że najwyższa pora wrócić na Tytana. Tym samym, kolejną misją klasy New Frontiers będzie misja Dragonfly. Według planów, w ramach misji w 2027 roku w kierunku Tytana poleci lądownik, na pokładzie którego znajdzie się zasilany radioizotopowo dron. Latanie nad powierzchnią Tytana nie powinno stwarzać większych problemów: atmosfera jest tam gęstsza niż na Ziemi, a przyciąganie grawitacyjne jest ponad sześć razy niższe.

W przeciwieństwie do stacjonarnego lądownika, czy też jeżdżącego łazika, Ważka będzie w stanie zwiedzić znacznie większe obszary na powierzchni księżyca. Cała misja rozpocznie się od miejsca lądowania znajdującego się stosunkowo blisko miejsca lądowania Huygensa w 2005 r. Dragonfly powinien dotrzeć tam po ośmiu latach lotu, czyli w 2035 r. Stamtąd, wykorzystując algorytmy sztucznej inteligencji, dron będzie zwiedzał i fotografował okolice. Dzięki zasilaniu radioizotopowemu będzie w stanie pokonać nawet 200 km w trakcie trwającej 2,5 roku misji.

Wszystko to brzmi bardzo futurystycznie, ale wbrew pozorom takie nie jest. W opublikowanym niedawno nagraniu można zobaczyć, jak inżynierowie przygotowujący prototyp Ważki testują czujniki oraz kamery przyszłego drona do pracy w terenie przypominającym Tytana. Naukowcy zabrali prototypy instrumentów przymocowane do standardowego drona i zabrali go na wydmy, których w Kalifornii jest pełno. W trakcie testów wykonano wiele lotów w różnych warunkach świetlenia. Zebrane w ten sposób dane będą niezwykle przydatne przy kalibracji instrumentów i algorytmów nawigacyjnych przyszłej sondy kosmicznej. Jakby nie patrzeć, naukowcy celują w co najmniej dwa lata lotów nad powierzchnią Tytana. Lepiej, aby w tym czasie z powodu wpadki systemów pokładowych nie doszło do żadnej wywrotki. Zdjęcia wykonywane przez sondę podczas lotu będą stanowiły dla algorytmów nawigacyjnych bazę do ustalania położenie i ruchu drona nad powierzchnią Tytana.

Wszak na GPS akurat tam liczyć nie można.