События в докосмическую эру исследования Титана

1655 - открытие Христианом Гюйгенсом
1847 - Джон Гершель назвал Титаном (братья Хроноса, греческого бога, аналога Сатурна)
1898 - русский астроном Баклаун, описывает теорию движения и составляет эфемериды Титана
1907 - испанский астроном Хосе Сола делает теоретическое предположение о существование атмосферы у Титана
1944 - (по другим данным в 1943 году) Джеральд Койпер используя крупнейший 2,5 метровый телескоп обсерватории Маун-Вилсо открыл атмосферу (из метана и аммиака) в результате спектроскопических исследований и оценил ее давление в 0,1 атмосферы.

Койпер действительно оценил давление в 0,1 атмосферы, но только для метановой составляющей. Азот, по-видимому, обнаружен уже Вояджерами.

Skipper_NORTON давайте не будем торопиться

http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?showtopic=1398
Интересная диссусия. Главный вывод:
1) В старых книгах указывали, что размер Титана может превышать 6000 км, и считали что атмосфера тонка, и красно-коричневый цвет Титану придает именно поверхность, а не атмосфера.
Это позволяло, говорить о том, что Титан - крупнейший спутник в Солнечной Системе, правда большая неопределенность была и с Тритоном, считали что если у него низкое альбедо, то его размер может достигать 6000 и более километров, правда другая точка зрения считала что на поверхности Тритона есть моря из жидкого азота.

Все изменилось в космическую эру. Однако наблюдается сильная несогласованость в программе исследований Пионера-11 и Вояджера-1,2.

Первоначально планировалось, что станция Пионер-11 пройдет через кольцо D что позволит ей пройти в 10-20 тыс.км от Титана. Однако из-за опасности потерять станцию и необходимости разведать траекторию с внешней стороны колец для Вояджера-2 была выбрана другая траектория с гораздо большим пролетом Титана
Пионер-11 пролетел Титан 2 сентября 1979 года в 356 тыс. км. В сети однако есть только одна фотография с 3 млн. км.

"Характеристики гравитационного поля Титана, определенные по возмущениям траектории АМС, показали, что этот спутник Сатурна имеет низкую плотность, т.е. состоит в основном изо льда и не содержит значительной доли скальных пород или железа.
Вокруг Титана на близком расстоянии от него ультрафиолетовый фотометр обнаружил водородное облако. На основании этого делается вывод, что, возможно, метановая атмосфера спутника медленно разлагается на водород и углерод, причем водород медленно утекает в космос, а аэрозоли на основе углерода выпадают на поверхность Титана. По измерениям температура верхней части облачного покрова Титана составила 75 К. Такая низкая температура указывает на отсутствие внутреннего источника тепловой энергии, который мог бы разогреть поверхность Титана, и делает весьма маловероятным существование жизни на Титане, хотя полностью такую возможность не исключает."

В связи с этим возникает вопрос: Были ли известны плотность и альбедо Титана при наблюдениях с Земли до Пионера-11? Ведь примерный размер Титана был несомнено замерен по угломерным замерам. Ведь угловой диаметр Титана 0,9 угловых секунд против тех же около 0,1 у Плутона. Отсюда могли найти альбедо. А массу? И соответсвенно и плотность? А там уж и можно догадаться об отсутствие внутренего источника из-за низкой плотности.
Не очень понятно, поняли ли ученые по снимках с большого расстояни о непрозрачности атмосферы Титана. Вполне возможно, потому что в строке об Вояджере-1 есть такая фраза "Как и опасались ученые, плотный облачный покров Титана не позволил увидеть на снимках его поверхность." Однако было уже поздно, Вояджеры были уже в полете. Хотя и могли перенацелить Вояджер-1 с Титана на Плутон, наверно это было возможно за 1 год до пролета.

В программе Вояджер Титан занимал одно из самых ключевых мест, наряду с Юпитером и Сатурном с его кольцами. Титан был единственным объектом сближение с которым было расчитанно до 4 тыс. км от поверхности. Эта задача поставили перед Вояджером-1. Это момент во всей программе был настолько важен, что если бы Вояджер-1 потерпел бы неудачу, и ему бы не удалось получить информацию о Титане, то траектория Вояджера-2 была бы измененна таким образом, чтобы станция пролетая систему Сатурна спустя несколько месяцев прошла бы Титан на минимальной дистанции. Изменение траектории станции не позволило бы ей выполнить дополнительную задачу по исследованию Урана и Нептуна.
Когда разрабатывали задачу для Вояджера-1 еще ничего не было известно о результатах Пионера-11. С помощью АМС 'Вояджер-1' предполагают исследовать: магнитное поле Титана, взаимодействие магнитного поля Титана и Сатурна, планировалось получить снимки поверхности с разрешением 0,5 км, в частности ее кратеризированость, состав атмосферы. Для получения цветных изображений с помощью обеих камер предусмотрено 8 различных фильтров, в том числе и два фильтра, поглощающие излучение метана для фотографирования поверхности Титана. Было так же предусмотренно и радиозондирование атмосферы Титана для исследования ее параметров и измерения размера спутника.
Вояджер-1 приблизился к Титану еще до сближения с Сатурном 12 ноября 1980 года в 5:40 по Гринвичу и прошел на расстоянии до 4030 км от поверхности.

Вот что написано в БЭС об результатах пролетаж

"Одной из основных задач этой АМС были исследования Титана, единственного из известных спутников планет Солнечной системы, имеющего плотную атмосферу. Титан интересовал ученых, прежде всего с точки зрения возможности существования там жизни.
Траектория полета аппарата 'Вояджер-1' была рассчитана так, чтобы он прошел на расстоянии всего ~4000 км от Титана. Как и опасались ученые, плотный облачный покров Титана не позволил увидеть на снимках его поверхность. Однако инфракрасные и ультрафиолетовые приборы, а также радиозондирование Титана дали возможность получить информацию о составе атмосферы, температуре и давлениях, а также о размерах Титана.
Судя по снимкам, Титан окружен слоем дымки, которая, по-видимому, образует в северном полушарии выпуклую полярную шапку. У южного полюса такого вспучивания нет. Толщина слоя дымки составляет не менее 280 км, причем, по-видимому, над основным слоем дымки имеются еще три четко различимых отделенных друг от друга слоя. Исследования Титана показали, что его атмосфера состоит в основном из азота (молекулярного, атомарного и ионизированного), а не из метана, как предполагали ранее.
Содержание метана в атмосфере не превышает 1 %. В атмосфере обнаружен также цианистый водород, который, возможно, и придает Титану красновато-коричневатый цвет. Высота атмосферы Титана в 10 раз больше высоты атмосферы Земли, а плотность атмосферы Титана у поверхности в пять раз больше. Провести измерения характеристик атмосферы у поверхности Титана не удалось, но на высоте 40 км от поверхности было зарегистрировано давление ~1,5 бар. На основании этого было сделано заключение, что
атмосферное давление у поверхности может составлять 2-3 бар. Температура вершин облаков составляет - 135 њС, температура на уровне давления ~1,5 бар - 181 њС. Измерений температуры у поверхности не проводилось, но, согласно предположениям, там, примерно, минус 200 њС, что близко к температуре кипения азота (минус 196 њС). Низкая температура на Титане, очевидно, не дала развиться там процессам органической химии, которые привели к возникновению жизни на Земле. По мнению некоторых американских ученых, облачный покров Титана образован каплями жидкого азота. Эти ученые считают, что на Титане могут выпадать дожди жидкого азота и часть поверхности, возможно, покрыта озерами жидкого азота. На поверхности Титана могут выпадать также частицы углеводородов, возникающих в облачном покрове и в верхней атмосфере вследствие взаимодействия солнечных лучей с метаном. Эти частицы образовывали бы на поверхности Титана маслянистую пленку.
Титан не имеет собственного магнитного поля. По данным магнитометров AMС 'Вояджер-1', напряженность магнитного поля Титана не превышает 10-3 напряженности магнитного поля Земли. Это означает, что Титан не имеет жидкого электропроводящего ядра, а состоит изо льда и некоторого количества скальных пород. При пролете AMС 'Вояджер-1' около Титана было зарегистрировано сильное радиоизлучение, идущее от полушария Титана, обращенного к Сатурну. Очевидно, плазма в магнитосфере Сатурна, взаимодействуя с плотной атмосферой Титана, возбуждает электростатические колебания. "

Спустя несколько месяцев станция Вояджер-2 провела дополнительные исследования Титана сблизившись 25 августа 1981 года в 9:37 до 666 тыс. км. Результаты:

"Снимки, полученные АМС 'Вояджер-2', хотя они были сделаны со значительно большего расстояния, чем снимки 'Вояджера-1', позволили выявить в атмосфере Титана изменения со времени пролета 'Вояджера-1'. Темная шапка в северной полярной области спутника теперь имеет вид не шапки, а полосы, окружающей полюс. При пролете 'Вояджера-2' удалось исследовать Титан с помощью фотополяриметра (аналогичный прибор на 'Вояджере-1' вышел из строя еще до сближения этого аппарата с Сатурном), который зарегистрировал поляризацию в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра и позволил установить, что в атмосфере Титана есть вызывающие поляризацию частицы размером 0,05 или 0,1-0,15 мкм"

Дальше продолжать?

PIA01533 Снимок Титана и его атмосферы с расстояния 22 тыс. км с Вояджера-1

Открыл Оксфордскую энциклопедию: тоже самое. Диаметр твердой части - 5150, атмосфера - 20 км. А больше он Ганимеда, или нет, это врядли.