11 сентября 2017 года КА «Кассини» в последний раз сблизится с Титаном. На сайте миссии рассказывается о научных результатах, полученных во время предыдущего сближения – 22 апреля 2017 года.

Миссия «Кассини» и ее заключительный этап – Великий финал – близится к завершению. Меньше чем через месяц космический аппарат войдет в плотные слои атмосферы Сатурна и сгорит. Сейчас он делает один оборот вокруг Сатурна примерно за неделю, в перицентре пролетая на высоте менее 3 тыс. км над верхушками облаков, а в апоцентре удаляясь почти до орбиты Титана. Титан, крупнейший спутник Сатурна, сейчас проходит неподалеку от точек апоцентра «Кассини», немного меняя его орбиту на каждом витке. Последнее сближение со спутником 11 сентября 2017 года направит космический аппарат в Сатурн.

Видеоролик, посвященный изучению Титана с помощью «Кассини»:




Гравитационные маневры в поле притяжения Титана – не новшество для операторов КА «Кассини», они пользовались гравитационным полем спутника для корректировки орбиты станции на протяжении всей миссии. Один близкий пролет мимо Титана может дать такое приращение скорости, какое не даст и полуторачасовая работа двигателей (не говоря уж про экономию топлива). В зависимости от геометрии пролета и расстояния в момент максимального сближения «Кассини» или поднимал свою орбиту (например, чтобы пролететь мимо Япета, самого внешнего из крупных регулярных спутников Сатурна), или опускал ее, или же менял ее наклонение к экватору, переходя с экваториальных орбит к полярным и обратно.


Оба изображения Титана были получены узкоугольной камерой КА «Кассини» 21 марта 2017 года с расстояния 986 тыс. км. Левое изображение получено наложением снимков, сделанных в синих, зеленых и красных лучах – примерно так увидел бы Титан человеческий глаз. В правом изображении, сделанном в искусственных цветах, в качестве красного канала использован снимок в лучах с длиной волны 938 нм, для которых мглистая атмосфера Титана относительно прозрачна.

За 13 лет пребывания в системе Сатурна «Кассини» пролетал мимо Титана 127 раз. За это время радарными изображениями удалось покрыть 67% поверхности спутника. «Кассини» обнаружил на Титане углеводородные озера и моря, сосредоточенные большей частью в северной околополярной области, наблюдал протяженные углеводородные облака, проливающиеся метановым дождем, и обширные поля дюн. Кроме того, гравиметрические измерения «Кассини» позволили обнаружить океан очень соленой воды под ледяной корой Титана.

На некоторые вопросы ответов получить так и не удалось. Например, неизвестен источник пополнения метана в атмосфере Титана (под действием солнечного ультрафиолета молекулы метана необратимо разрушаются). На поверхности спутника обнаружена структура, очень напоминающая криовулкан, но зафиксировать извержения ученым не посчастливилось.

Долговременные наблюдения за сменой сезонов на Титане позволили получить важную информацию. Так, атмосферные модели предсказывали с наступлением лета частое появление метановых облаков над северной околополярной областью Титана, однако в реальности эти облака возникают редко. По-видимому, атмосфера спутника куда более инерционна, чем считалось ранее, и смена сезонов происходит медленнее. Такое медлительное наступление северного лета больше согласуется с моделями, где присутствует глобальный резервуар метана. На поверхности Титана такого резервуара нет – возможно, он находится под поверхностью. Таким образом, наблюдения за сменой сезонов позволяют существенно ограничить климатические модели.

Последний близкий пролет мимо Титана «Кассини» совершил 22 апреля 2017 года – он прошел на высоте 979 км над поверхностью спутника. Гравитационный маневр, совершенный во время этого пролета, направил космический аппарат в зазор между облаками Сатурна и внутренним краем внутреннего кольца D. Исследователи сосредоточились на радарных наблюдениях северных морей Титана, особенно загадочных «волшебных островов», которые связывают с пузырями или волнами на поверхности озер. К сожалению, никаких «волшебных островов» 22 апреля замечено не было.

По словам членов научной команды радара «Кассини», наиболее интересным результатом этого пролета стало измерение глубины небольших углеводородных озер, расположенных вблизи северного полюса. Также исследователи надеются, что обработка полученных данных позволит оценить долю метана и этана в озерной жидкости.

Ниже (на рисунке A) показаны два радарных изображения поверхности Титана, полученных 22 апреля 2017 года методом апертурного синтеза. Ширина обоих снимков составляет примерно 300 км. Области на радарном изображении выглядят яркими, если поверхность перпендикулярна радарному лучу или шероховата на масштабах ~2 см, и выглядят темными, если поверхность гладкая.


Интересно, что некоторые области на левом изображении уже подвергались радиолокации в 2004 году, когда КА «Кассини» только прибыл в систему Сатурна. Никаких заметных изменений за прошедшие 13 лет в этой местности не произошло.

В промежутке между получением изображений радар поработал в режиме альтиметра (высотометра). По задержке радиоэха, приходившего от поверхности и от дна восьми небольших северных озер, удалось измерить их глубину. На рисунке B показан высотный профиль поверхности Титана вдоль желтой линии, наложенной на радарное изображение этой местности. Глубина озер оказалась близкой к ста метрам. Возможно, озера связаны друг с другом системой подземных протоков или имеют общий «водоносный» горизонт.

Источники: https://saturn.jpl.nasa.gov/news/3099/cassini-prep...o-say-goodbye-to-a-true-titan/
https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/7724/
https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/7722/
Перевод: http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1137&tx_ttnews%5...9ac5809152930ef794f12395630639

За несколько недель до наступления летнего солнцестояния в северном полушарии Титана образовалось множество метановых облаков.

Когда в северное полушарие Титана пришло лето, научная команда «Кассини» начала мониторить атмосферу спутника в ожидании появления метановых облаков. За несколько недель до летнего солнцестояния в умеренных широтах северного полушария действительно произошла вспышка облачной активности. В последний раз такая обширная облачность наблюдалась на Титане в начале 2016 года.

На снимке, представленном ниже, можно видеть три полосы ярких метановых облаков. Южная полоса протянулась между 30° и 38° северной широты, интересно, что раньше на этих широтах таких ярких и плотных облаков не наблюдалось. Средняя, более разреженная полоса находится между 44° и 50° северной широты – здесь, наоборот, в течение последнего года облака возникают довольно часто. Северную полосу можно видеть между 52° и 59° северной широты. Также несколько отдельных облаков наблюдается и за пределами полос.


Темная извилистая полоса в нижней части снимка – обширные поля экваториальных дюн.

Снимок был получен КА «Кассини» 7 мая 2017 года с расстояния 500 тыс. км, разрешение снимка 3 км на пиксель. Изображение представляет собой орографическую проекцию с центром в точке с координатами 37.5° северной широты, 45° западной долготы.

Ниже представлен еще один снимок облаков Титана, полученный 7 мая с расстояния 508 тыс. км. Координаты центра изображения – 57° северной широты, 48° западной долготы. Кадр слева был обработан для усиления резкости и контраста. Темные пятна в верхней части изображения – северные углеводородные озера.


Источники: https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/7674/?category=images
https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/7673/?category=images
Перевод: http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1137&tx_ttnews%5...7a12fd5d014ce134c2821a6b211a06