À quelle distance de la Terre se trouve Titan?
Titan est la sixième lune de la planète Saturne, la sixième planète du Soleil.
La plupart
Cette lune géante est la seule luneUn système solaire avec une atmosphère dense. De plus, c'est le seul monde en dehors de la Terre, à la surface duquel se trouvent des rivières, des lacs et des mers. Comme la Terre, l'atmosphère de Titan est principalement composée d'azote et de petites quantités de méthane. C'est le seul endroit du système solaire, à part la Terre, où, comme vous le savez, il existe un cycle de fluides familier. Des nuages, ils tombent à la surface de la lune et remplissent les lacs et les mers, puis s'évaporent et s'évaporent de nouveau dans le ciel. On pense également que Titan a un océan sous-glace dont la salinité est similaire à celle de la mer Morte.
Taille et distance
Le rayon de Titan est d'environ 2 575 kilomètres.il est presque 50% plus large que la Lune. Titan se trouve à environ 1,2 million de kilomètres de Saturne, elle-même située à environ 1,4 milliard de kilomètres du Soleil, soit environ 9,5 UA. (unités astronomiques). Un au.u. est la distance de la Terre au Soleil. La lumière du Soleil met environ 80 minutes pour atteindre Titan ; En raison de leur grande distance, la lumière solaire sur Saturne et Titan est environ 100 fois plus faible que sur Terre.
Titan prend 15 jourset 22 heures pour effectuer une révolution complète autour de Saturne. Comme la Lune de la Terre, Titan montre toujours le même « visage » à la planète lorsqu’elle orbite. Saturne met environ 29 années terrestres pour orbiter autour du Soleil, et l'axe de rotation de la géante gazeuse est incliné comme celui de la Terre, ce qui signifie que les saisons changent. Il est vrai que chacune de ces saisons dure plus de sept années terrestres. Chacune d'elles sur Titan suit le même calendrier que Saturne - les saisons durent plus de sept années terrestres, un cycle complet prend 29 années terrestres.
Formation
Les scientifiques ne sont pas sûrs des origines de Titan.Cependant, son atmosphère donne un indice. Plusieurs instruments Cassini-Huygens de la NASA et de l'ESA ont mesuré les isotopes azote-14 et azote-15 dans l'atmosphère de Titan. Les instruments ont révélé que le rapport des isotopes de l'azote sur Titan est très similaire à celui des comètes du nuage d'Oort, une sphère de centaines de milliards de corps glacés qui gravitent autour du Soleil à une distance de 5 000 à 100 000 UA. - environ 150 millions de km. Le taux d'azote dans l'atmosphère de Titan suggère que les éléments constitutifs de cette lune se sont formés au début de l'histoire du système solaire dans le même disque froid de gaz et de poussière qui a formé cette lune. formé le Soleil (la soi-disant nébuleuse protosolaire),
Surface
À propos, la surface de Titan est l'une des plussemblable aux endroits de la Terre dans le système solaire, bien que les températures y soient beaucoup plus basses, et le «revêtement» lui-même a une composition chimique différente. Il fait tellement froid ici (-179 ° C) que la glace de l'eau ressemble plus à des rochers. Sur Titan, comme sur Terre, l'activité volcanique est possible, mais avec de l'eau liquide "lave" au lieu de la roche fondue. La surface de Titan est formée par des courants de méthane et d'éthane qui coupent le lit des rivières et remplissent les grands lacs de gaz naturel liquéfié. Aucun autre monde du système solaire autre que la Terre n'a une telle activité liquide à sa surface.
Atmosphère
Notre système solaire abrite plusplus de 150 lunes, mais Titan est unique en ce sens que c'est la seule lune avec une atmosphère dense. À la surface de Titan, la pression atmosphérique est environ 60% plus élevée que sur Terre - à peu près la même chose qu'une personne ressentirait si elle nageait à environ 15 mètres sous la surface de l'océan sur Terre. Comme Titan est moins massif que la Terre, sa gravité ne retient pas autant sa coquille de gaz, de sorte que l'atmosphère s'étend jusqu'à une altitude 10 fois supérieure à celle de la Terre - près de 600 km dans l'espace.
L'atmosphère de Titan est principalement composée d'azote(environ 95%) et du méthane (environ 5%) avec une petite quantité d'autres composés riches en carbone. Hautes dans l'atmosphère de Titan, les molécules de méthane et d'azote sont séparées par la lumière ultraviolette du Soleil et des particules de haute énergie accélérées dans le champ magnétique de Saturne. Des parties de ces molécules se recombinent pour former divers produits chimiques organiques (substances contenant du carbone et de l'hydrogène) et comprennent souvent de l'azote, de l'oxygène et d'autres éléments importants pour la vie sur Terre. Certains des composés formés à partir de cette décomposition et du recyclage du méthane et de l'azote créent une sorte de smog - une épaisse brume orange qui rend la surface lunaire difficile à voir depuis l'espace. (Cependant, les engins spatiaux et les télescopes peuvent voir à travers la brume à certaines longueurs d'onde de la lumière au-delà de l'œil humain.)
Comment Titan a-t-il été étudié et quelles missions l'attendent?
«Cassini-Huygens»
Depuis plus de dix ans, l'espaceLe vaisseau spatial Cassini de la NASA a partagé les merveilles de Saturne et de sa famille de lunes glacées, nous emmenant dans des mondes merveilleux. Cassini a livré un passager au système lunaire de Saturne - la sonde européenne Huygens - le premier objet artificiel à atterrir sur une planète du lointain système solaire externe
Après 20 ans dans l'espace, dont 13 explorésSaturne, le navire est à court de carburant. Pour protéger les lunes de la planète, a expliqué la NASA, Cassini a été envoyé dans une mission finale audacieuse qui a scellé son destin. Le 15 septembre 2017, à 14:55:06 heure de Moscou, le vaisseau spatial a achevé sa mission de 20 ans dans le système Saturne et a brûlé dans l'atmosphère de la géante gazière, après avoir réussi à empoisonner les dernières données sur la géante gazière à Terre. La NASA a diffusé en direct les dernières minutes de la vie de la sonde spatiale.
Cassini-Huygens a montré que Titan est l'un desles mondes les plus semblables à la Terre que nous ayons rencontrés et mettent en lumière l'histoire de notre planète natale. Le fait est que Cassini était, en un sens, une machine à voyager dans le temps. Il a identifié les processus qui ont probablement façonné le développement de notre système solaire. La longue mission de Cassini lui a permis d'observer la météo et les changements saisonniers sur une autre planète. La mission a montré que les lunes de Saturne sont des mondes uniques avec leurs propres histoires à raconter.
Cassini-Huygens a montré que Titan est l'un desles mondes les plus semblables à la Terre que nous ayons rencontrés et nous éclairent sur l'histoire de notre planète natale. Le fait est que Cassini était en un sens une machine à remonter le temps. Il a identifié les processus qui ont probablement façonné le développement de notre système solaire. La longue mission Cassini a permis d'observer le temps et les changements saisonniers sur une autre planète. La mission a révélé que les lunes de Saturne sont des mondes uniques qui peuvent raconter leurs histoires. De nombreuses mesures de la gravité de Titan par la sonde Cassini ont montré que la Lune cache un océan souterrain d'eau liquide (probablement mélangée à des sels et de l'ammoniac).
Зонд Европейского космического агентства Huygens a également mesuré des signaux radio lors de sa descente vers la surface en 2005, ce qui a fourni des preuves solides de l'existence d'un océan situé entre 55 et 80 km sous le sol glacé. La découverte d’un océan mondial d’eau liquide ajoute Titan à la poignée de mondes de notre système solaire susceptibles d’héberger des environnements habitables. De plus, les rivières, les lacs et les mers de méthane et d'éthane liquides de Titan pourraient servir d'environnements habitables à la surface de la Lune, même si la vie y serait probablement très différente de la vie sur Terre. Bien qu'il n'y ait encore aucune preuve de vie sur Titan, sa chimie complexe et son environnement unique en ont fait une destination pour des recherches plus approfondies.
Libellule
À l'été 2019, la NASA a annoncé que la prochaine cibledans le système solaire - le monde unique et richement organique de Titan. Poursuivant la recherche des éléments constitutifs de la vie, la mission Dragonfly prendra plusieurs sorties pour explorer et explorer les zones autour de la lune glacée de Saturne.
Dragonfly devait initialement être lancé le2026 avec et arrivée en 2034. Cependant, en septembre 2020, la NASA a demandé à l’équipe Dragonfly de clarifier une autre date de préparation au lancement, fixée à 2027. Aucune modification de l'architecture de la mission ne sera nécessaire pour s'adapter à cette nouvelle date, et un lancement ultérieur n'aura pas d'impact sur les opérations de Dragonfly.
Les giravions voleront par dizainessites prometteurs sur Titan à la recherche de processus chimiques prébiotiques communs à Titan et à la Terre. Dragonfly marque le premier vol d'un véhicule scientifique multi-rotors de la NASA sur une autre planète ; il possède huit rotors et vole comme un gros drone. Il profitera de l'atmosphère dense de Titan – quatre fois plus dense que la Terre – pour devenir le premier véhicule à transporter l'intégralité de sa charge utile scientifique vers de nouveaux emplacements pour un accès reproductible et ciblé aux matériaux de surface.
Le titane est analogue à la toute première Terre etpeut fournir un indice sur la façon dont la vie pourrait survenir sur notre planète. Au cours de sa mission de base de 2,7 ans, Dragonfly explorera un environnement diversifié allant des dunes organiques au fond d'un cratère d'impact, où l'eau liquide et les matières organiques complexes essentielles à la vie coexistaient autrefois pendant peut-être des dizaines de milliers d'années. Ses instruments étudieront les progrès de la chimie prébiotique. Ils exploreront également les propriétés de l'atmosphère et de la surface de la Lune, de son océan souterrain et de ses réservoirs liquides. En outre, les outils rechercheront des preuves chimiques de la vie passée ou présente.
Comment Titan sera-t-il toujours utile à l'humanité?
Tout d'abord, précisons que Titan estune lune qui ressemble à bien des égards à une planète. Son atmosphère est épaisse et représente environ 1,5 fois la pression à la surface de l'atmosphère terrestre. Aucun des 177 autres satellites du système solaire ne possède une telle atmosphère. De plus, Titan est le seul endroit du système solaire, autre que la Terre, où se trouvent des liquides stables à la surface : à la surface de Titan se trouvent des lacs et des mers. Titan est donc un monde merveilleux et très similaire à la Terre.
L'atmosphère dense de Titan est utile car ellesignifie que vous n'avez pas besoin de porter une combinaison spatiale volumineuse lorsque vous êtes sur Titan. Mais la principale raison pour laquelle je l'aime est simple: l'atmosphère de Titan nous aidera à survivre. Dans l'espace, le rayonnement est mortel. Les particules d'énergie du Soleil, et en particulier les rayons cosmiques galactiques (GCR), pénètrent dans les tissus humains, provoquant le cancer et des troubles cognitifs. Pour rester dans les limites actuelles de risque de cancer de la NASA, les astronautes peuvent voyager au-delà de l'orbite terrestre basse (LEO) pendant jusqu'à 200 jours; un voyage sur Mars prendra probablement plus de 600 jours. Mais ces particules destructrices ne peuvent pas atteindre la surface de Titan; ils sont absorbés par l'atmosphère, ce qui signifie qu'il s'agit d'un environnement sûr pour l'homme. L'atmosphère de Mars n'est pas assez dense pour fournir une protection fiable contre la GCR et la Terre.
Les personnes vivant sur Titan peuvent marcher (ou,sautez plutôt — puisque la gravité représente 14 pour cent de celle de la Terre, soit un peu moins que celle de la Lune), porter des combinaisons pour se garder au chaud. Titan est froid (la température de surface est d’environ -290 degrés Fahrenheit). Et les gens devront porter des respirateurs pour respirer de l’oxygène, car l’atmosphère est principalement composée d’azote. La lumière sur Titan est un peu faible, comme juste après le coucher du soleil ici sur Terre, à cause des particules de brume présentes dans l'atmosphère dense. Les personnes vivant dans un hémisphère de Titan, toujours face à Saturne, auront une vue magnifique sur la planète aux anneaux.
Vraiment drôle (et potentiellement utile)Le fait est que, grâce à la faible gravité et à l'atmosphère dense, les gens sur Titan peuvent facilement voler par leurs propres moyens s'ils attachent leurs ailes à leurs mains! À l'avenir, les gens pourront faire du bateau sur les lacs et les mers, qui se trouvent pour la plupart sous des latitudes plus élevées.
Parce que Titan est si froid, toute l'eaugelés – les lacs et les mers sont constitués de méthane liquide et d’éthane. Ces hydrocarbures (comme le gaz naturel ici sur Terre) sont abondants sur Titan, non seulement dans les lacs et les mers, mais aussi à la surface et dans l’atmosphère. Ils constituent une source immédiate de matériaux pour créer des matériaux de construction tels que les plastiques. Les humains pourraient brûler du méthane pour produire de l'énergie, peut-être en utilisant un réacteur nucléaire pour électrolyser l'eau (puisque l'atmosphère de Titan ne contient pas l'oxygène dont nous aurions besoin pour brûler du méthane).
Récemment, des astronomes ont mesuré la profondeur deune grande mer de méthane sur Titan. Il s'est avéré qu'elle fait au moins 0,3 km : cela suffit pour l'étudier sur un sous-marin robotique. Il s'est avéré que la profondeur de la petite mer de Sinus, située sur Titan, est de 85 m. Mais la plus grande mer du Kraken n'a pas encore été mesurée. Les deux réservoirs sont constitués d’un mélange d’éthane et de méthane, le deuxième composant prédominant. C'est une énorme quantité d'énergie.
Une autre option pour l'énergie chimique est l'hydrogénation de l'acétylène (ie 3H 2 + C 2 H 2); l'hydrogène et l'acétylène sont présents dans l'atmosphère de Titan.
De plus, nous pouvons envisager la possibilitéutiliser les éoliennes comme source d’énergie alternative. La densité de l'air sur Titan est environ cinq fois supérieure à celle de la Terre, le potentiel d'énergie éolienne est donc important. Bien qu'il n'y ait pas beaucoup de vent à la surface de Titan (les mesures de Cassini montrent des vitesses de vent d'environ 1 m/s ; à titre de comparaison, les vitesses de vent typiques sur Terre sont d'environ 4 m/s), les mesures de Huygens ont montré des vitesses de vent d'environ 20 mètres par seconde à une altitude de 40 km signifie que les parcs éoliens aéroportés captifs peuvent produire des centaines de mégawatts d’énergie.
Quel est le problème?
Si Titan est si bon et intéressant, alors pourquoi n'a-t-il pas encore été maîtrisé? Pourquoi la plupart des missions sont-elles dirigées vers Mars et la Lune? Le problème est la distance.
Le temps de vol vers Saturne peut varier de 4jusqu'à près de 7 ans, selon la relation orbitale avec la Terre au moment du lancement. Sans progrès significatifs en énergie, cela signifierait un voyage extrêmement long vers et depuis n'importe quelle colonie potentielle.
De plus, il y a beaucoup de choses à surmonterdes obstacles, dont le moindre n’est pas d’apprendre comment les gens vivront et travailleront en microgravité. De plus, cultiver de la nourriture sur Titan en utilisant des cultures comme nous le faisons ici sur Terre ne serait pas efficace étant donné le faible flux d'énergie solaire atteignant la surface de Titan et l'efficacité déjà faible de la photosynthèse ici sur Terre. Les habitants de Titan auront besoin de biotechnologie et de produits non conventionnels. Peut-être que les futurs humains sur Titan seront capables d'utiliser une sorte de photosynthèse artificielle.
Il ne reste plus qu'à attendre une percée scientifique.
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