Hajgens misija
RAZOTKRIVENI TITAN

Posle viševekovnog sanjarenja, dvadesetogodišnjih priprema i sedmogodišnjeg putovanja
sonda Hajgens se 14. januara uspešno spustila na Titan

Ispod guste atmosfere Titana, koja je decenijama mučila naučnike, skrivene su obale, jezera, reke, kanjoni, vulkani i odvodni kanali. Metanske kiše padaju na površinu, stvaraju reke, jezera i mora. Zemaljski procesi oblikuju površinu Titana. Do ovih spektakularnih otkrića došla je Hajgens sonda, napravljena i finansirana od strane Evropske svemirske agencije (ESA). Kompletna misija proglašena je velikim naučnim uspehom, a prikupljeni podaci analiziraće se još mesecima i godinama.

Zapanjujuće fotografije otkrivaju nam neverovatnu meteorološku i geološku sličnost Titana i Zemlje. Kompleksne mreže uskih kanala spajaju se u rečna korita i sa visokih predela slivaju u niske ravničarske delove stvarajući jezera i mora. U ovom trenutku rečna i morska korita su suva, ali na osnovu rezultata dobijenih instrumentima za ispitivanje atmosfere, moguće je da su kiše padale svega nekoliko dana pre naše prve posete najvećem Saturnovom satelitu.

Iako se na Titanu dešavaju istovetni geofizički procesi kao na Zemlji, hemija je potpuno različita. Umesto tečne vode Titan ima tečni metan. Silikatne stene dominiraju našom planetom, dok je na Titanu rasprostranjen vodeni led. Umesto prašine, Titan je prekriven ugljovodonicima. I umesto lave, vulkani na Titanu izbacuju vodeni led.

U atmosferi je detektovan argon 40, elemenat koji je nastao u unutrašnjosti satelita, u kamenom jezgru, i koji postepeno biva prenošen do same površine. Ovo otkriće, zajedno sa fotografijama na kojima se vide potoci svežeg leda je čvrst dokaz o postojanju kriovulkanizma. Nedostatak udarnih kratera nam govori da se površina vrlo brzo regeneriše i konstantno menja. Vrlo je moguće da je Titan ledena analogija Ioa.

Zagonetka ogromnih kontrasta u boji površine viđene na Kasinijevim slikama iz orbite je razrešena. Hajgens se upravo spustio na granicu između tamnih i svetlih oblasti što je pružilo mogućnost njihovog detaljnog proučavanja. Na Titanu padaju metanske kiše i to veoma obilato. Organski materijal, koji se taloži iz atmosfere, biva spran sa visokih predela u bujicama tečnog metana sve do niskih ravnica gde se taloži. Sa velike udaljenosti ova prostranstva izgledaju tamna. Ono što ostane na brdima i višim predelima jeste čist beličasti vodeni led. Nije poznato koliko se tečni metan zadržava na površini niti da li je na nekom drugom delu Titana stalno prisutan u vidu jezera i mora.

Mekano spuštanje

Merenja u atmosferi počela su na visini od 160 kilometara. Jednoobrazna mešavina metana i azota detektovana je u stratosferi. Koncetracija metana se stabilno povećavala od troposfere pa sve do površine. Oblaci metana su snimljeni na visini od 20 kilometara a tik iznad površine etanska ili metanska magla pokrivala je tamna područja. Tokom spuštanja mikrofon je pažljivo osluškivao svako pucketanje koje bi moglo da ukaže na električna pražnjenja u atmosferi. Nije jasno u ovom trenutku da li su ona i detektovana.

Kada je sonda dotakla tlo brzinom od 4.5 metara u sekundi veliki broj senzora se aktivirao sa ciljem da sakupi što više podataka o površini, pritisku, osvetljenju, temperaturi i ostalim bitnim stvarima za razumevanje ovog tuđinskog sveta.

Hajgens se mekano spustio u titanovo blato, na mesto koje je ne tako davno bilo natopljeno tečnosti. Nagnuo se u stranu i jednim delom propao desetak cm u tlo. Temperatura na površini je bila očekivana i iznosila -170˚ C a sondu je atmosfera pritiskala 60% jače nego što bi to bilo na Zemlji. Nekoliko trenutaka po sletanju, sa Hajgensove donje strane, raširio se instrument "penetrometar", inače veoma popularan kod javnosti koja prati misiju. Svom snagom se zabio u tlo, prodro 15 cm i dragocene podatke o pruženom otporu prosledio Kasiniju.

Na početku otpor je bio najveći a potom vrlo mali što ukazuje na postojanje neke vrste tanke kore na površini. Ispod kore najverovatnije se prostire rastresit pesak kao posledica metanskih kiša koje padaju eonima ili prodiranja tečnosti iz unutrašnjosti satelita ka površini.

Sonar je sakupljao podatke do visine od 12 metara. Preliminarne informacije pokazuju da nisu detektovane oblasti u tečnom stanju.

Osamnaest radioteleskopa širom sveta uspelo je da uhvati jasan signal Hajgensa, sonde prečnika 2.7 metara na udaljenosti od 1.2 milijarde kilometara.

Šest instrumenata sakupljalo je podatke, merilo i slikalo od ulaska u gornje slojeve atmosfere pa sve do same površine satelita. Sa tehničke i inženjerske strane spuštanje Hajgensa bio je događaj bez presedana u istoriji svemirskih istraživanja. Trebalo se spustiti na površinu, o kojoj nismo znali apsolutno ništa, a pre toga preživeti pakleni prolazak kroz atmosferu, čije osobine ne razumemo najbolje, i sve to na fantastično velikom rastojanju. Hajgens je morao da izdrži temperaturu od 10000 stepeni C tokom prolaska kroz atmosferu i -200 stepeni C na površini Titana.

Sve zadatke je odradio savršeno, poslao preko 50 megabajta podataka i na površini funkcionisao duže od 3 časa! U ovom trenutku se ne zna tačno koliko je zapravo sonda davala znake života. Misija je projektovana tako da Kasini orbiter, koji se u tom trenutku nalazio visoko na nebu Titana i na oko 60 000 kilometara od ovog satelita, prima signale sve dok se ne spusti ispod horizonta. Tada je fizički nemoguća komunikacija te Kasini prestaje da osluškuje Hajgensa, svoju veliku antenu usmerava ka Zemlji i počinje višečasovno slanje podataka.

Tri sata i 44 minuta je ukupno Kasini primao informacije od Hajgensa, od kojih je jedan čas i 12 minuta sa površine. Kada je orbiter prestao da snima i krenuo da nestrpljivim naučnicima prosledi podatke na Zemlju, sonda je i dalje vredno radila što potvrđuje signal detektovan velikim radioteleskopima širom sveta. Ovaj signal ne sadrži naučne podatke.

Komunikacioni problem

Ljudskom greškom izgubljeno je preko 350 fotografija, odnosno polovina od onog broja koji je sonda poslala. Podaci o vetru (Doppler wind experiment) su takođe izgubljeni. Nesmotren potez koštao je nauku novih otkrića i potpunijeg razumevanja procesa na Titanu.

Hajgens sa Kasinijem komunicira preko dva kanala, nazvanim Kanal A i Kanal B. Brzina prenosa podataka iznosi 9600 bita/sek po kanalu, što je skoro sedam puta sporije od današnjih kompjuterskih modema. Komanda sa Zemlje prosleđena je Kasiniju da uključi Kanal B, ali ne i Kanal A. Tajmeri su pobrkani, ali sve što je trebalo da se uradi jeste da se instrument za komunikaciju postavi na "ON".

Čini se da je odgovornost apsolutno na ESA-i. NASA, koja rukovodi Kasinijem, sa ovom sramotom nema ništa. ESA je pokrenula zvaničnu istragu.

Neki podaci, pre svega vezani za ispitivanje vetra, će biti uspešno rekonstruisani, zahvaljujući velikim radioteleskopima na Zemlji koji su uhvatili signal tokom spuštanja. Međutim, fotografije su izgleda zauvek izgubljene.

I pored gubitka podataka Hajgens će ući u istoriju kao jedna od najkomlikovanijih i najuspešnijih misija ikada izvedenih. Ogroman uspeh nauke i tehnologije i veliki podstrek za dalja planetarna istraživanja.

(07.01.2005.)

vrh