15 лет высадке зонда Huygens на Титан

Сегодня исполняется ровно 15 лет со дня одного из самых значимых событий в истории межпланетных исследований. 14 января 2005 г. европейский зонд Huygens совершил посадку на поверхность Титана — крупнейшего спутника планеты Сатурн. До сих пор эта операция остается самой удаленной от Земли мягкой посадкой на какое-либо тело Солнечной системы.

15 лет высадке зонда Huygens на Титан
Зонд Huygens на Титане в представлении художника. Источник: NASA

Диаметр Титана составляет 5150 км — по размеру он даже превышает Меркурий. Еще в середине XX века астрономы установили, что у него есть атмосфера, состоящая из азота и метана. В 1980 г. космический аппарат Voyager 1 совершил близкий пролет спутника. К сожалению, сделанные им фотографии не позволили выявить каких-либо деталей на поверхности Титана: оказалась, что он полностью окутан непрозрачной оранжевой углеводородной дымкой.


Карта Титана. Красная точка отмечает место посадки зонда Huygens. Источник: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/USGS

Тем не менее, Voyager 1 собрал много данных, позволивших определить основные свойства титанианской атмосферы. Их анализ показал, что средняя температура и давление на поверхности спутника близки к тройной точке метана. Это позволяло предположить, что метан на Титане может выполнять те же функции, что вода на Земле.


Сборка зонда Huygens. Источник: NASA

Неудивительно, что ученые захотели проверить это предположение. Такая возможность появилась после того, как NASA и ESA согласовали проект межпланетной миссии Cassini, предназначенной для изучения Сатурна. Конструкторы учли опыт зондов Voyager и оснастили новый аппарат радаром, а также инфракрасным спектрометром, способным «пробиться» через скрывающую поверхность Титана дымку.


Схема зонда Huygens. Источник: NASA

Но все же, основная задача по изучению спутника была возложена на посадочный модуль Huygens. Он представлял собой 319-килограммовый зонд, оснащенный камерами и набором инструментов для исследований титанианской атмосферы. Стоит отметить, что, поскольку конструкторы не знали, каковы свойства поверхности этого небесного тела, им приходилось учитывать самые необычные возможности — например, скомпоновать модуль таким образом, чтобы он остался на плаву в случае посадки в озеро, наполненное жидкими углеводородами.


Титан и Сатурн. Источник: NASA/JPL-Caltech/SSI

Зонд был запущен в связке с базовым аппаратом Cassini осенью 1997 г. Спустя семь лет они достигли Сатурна. 25 декабря 2004 г. Huygens отделился от Cassini и продолжил самостоятельный полет. 14 января 2005 г. он вошел в атмосферу Титана, совершил аэродинамическое торможение мягкий спуск на поверхность с помощью парашютов.
Во время посадки зонд проанализировал множество проб атмосферы, измерил скорость ветра и даже сумел записать звуки. Опасения конструкторов не оправдались: Huygens сел на твердую поверхность. Но сделанные во время снижения снимки показали сложный рельеф со множеством следов воздействия жидкости.


Стереографическая проекция изображения поверхности Титана, сделанная зондом Huygens . Источник: ESA/NASA/JPL/University of Arizona

На переданных изображениях обнаружены формации, напоминающие русла рек и даже «береговую линию». А на фотографиях непосредственно с поверхности видны камни округлой формы, похожие на гальку.
Сейчас мы знаем, что основные углеводородные резервуары Титана сосредоточены в окрестностях его полюсов. Huygens же сел в районе экватора. Считается, что появления жидкости там носят сезонный характер.


Коллаж из изображений поверхности Титана, сделанных зондом Huygens во время спуска. Источник: ESA/NASA/JPL/University of Arizona

В целом Huygens выполнил все возложенные на него задачи. Единственной «ложкой дегтя» стал досадный сбой в программном обеспечении, из-за которого была потеряна половина сделанных снимков. Но даже с учетом этого успешная посадка зонда по праву считается одним из самых знаковых космических событий 21 века. По сей день Huygens остается единственным аппаратом, передавшим изображения с поверхности объекта за пределами Главного пояса астероидов.


Изображение поверхности Титана, сделанное зондом Huygens. Источник: ESA/NASA/JPL/University of Arizona