Помогите понять это тревожное изображение Титана, Эпиметея и колец Сатурна?

На этой странице НАСА говорится, что эта фотография была сделана 28 апреля 2006 года.

Используя Celestia , мне удалось найти изображение с Cassini, которое лучше всего совпадает с фотографией. Точного совпадения нет, но этого и следовало ожидать, поскольку расчетные элементы орбиты всех этих спутников (и Кассини) в программном обеспечении не обязательно будут точно соответствовать действительности.

Ниже представлена ​​уменьшенная версия этого снимка. Вы можете увидеть Титана в центре и Эпиметея в виде точки сверху. А вот снимок Кассини сверху вниз к лунам. Обведены Эпиметей и Титан.

Итак, чтобы ответить на ваш вопрос: Титан действительно большой по сравнению с эпиметеем (примерно в 50 раз), Титан имеет атмосферу и поэтому кажется нечетким (на самом деле он в фокусе, все в космосе очень далеко и поэтому эффективно находится в бесконечности для целей фокусировки) , а кольца сильно наклонены, поэтому вы видите только их небольшой кусочек.

Симулятор Солнечной системы JPL не показывает Эпиметей, но показывает Титан за разрывом Энке 28 апреля 2006 г., 08:12 UTC.

Смоделированная текстура поверхности, вероятно, состоит из изображений VIMS в инфракрасном диапазоне, где атмосфера Титана относительно прозрачна. На реальном Титане дымка так сильно рассеивает видимый свет, что поверхность становится нечеткой, а края выглядят нечеткими.

Если мы уменьшим масштаб, то увидим, что смотрим на внешний край колец под очень небольшим углом. Вот почему они покрывают менее половины видимого диаметра Титана в 10 угловых минут.

Поскольку Эпиметей появляется над кольцами, а мы смотрим снизу, он должен быть перед ними.

Смоделированные изображения предоставлены NASA/JPL-Caltech.

примечание: это дополнительный ответ, добавляющий некоторые детали к превосходному ответу @ Ingolifs .

Примерно в то же время Кассини находился на расстоянии 1 800 000 км от Титана и 667 000 км от Эпиметея . 2006-Apr-28 08:30 UTC

Я использовал Горизонты JPL и сохранял позиции в центральных координатах тела Сатурна каждые 5 минут, а затем запускал приведенный ниже скрипт Python для построения графика. Я не уверен, как легко получить плоскость колец таким образом.

class Body(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

fnames = ['Titan photo Cassini horizons_results.txt',
          'Titan photo Titan horizons_results.txt',
          'Titan photo Epimetheus horizons_results.txt' ]

names  = ['Cassini', 'Titan', 'Epimetheus']

bodies = []

for name, fname in zip(names, fnames):

    with open(fname, 'r') as infile:

        lines = infile.read().splitlines()

    iSOE = [i for i, line in enumerate(lines) if "$$SOE" in line][0]
    iEOE = [i for i, line in enumerate(lines) if "$$EOE" in line][0]

    print iSOE, iEOE, lines[iSOE], lines[iEOE]

    lines = zip(*[line.split(',') for line in lines[iSOE+1:iEOE]])

    JD  = np.array([float(x) for x in lines[0]])
    pos = np.array([[float(x) for x in lines[i]] for i in 2, 3, 4])
    vel = np.array([[float(x) for x in lines[i]] for i in 5, 6, 7])

    body = Body(name)
    bodies.append(body)
    body.JD  = JD
    body.pos = pos
    body.vel = vel

Cassini, Titan, Epimetheus = bodies

r_Titan      = np.sqrt(((Cassini.pos - Titan.pos     )**2).sum(axis=0))
r_Epimetheus = np.sqrt(((Cassini.pos - Epimetheus.pos)**2).sum(axis=0))

hours = 24 * (JD - JD[0])

r_Titan_target      = 1.8E+06 
r_Epimetheus_target = 6.67E+05

hours_Titan      = hours[np.argmax(r_Titan < r_Titan_target)]
hours_Epimetheus = hours[np.argmax(r_Epimetheus[30:] > r_Epimetheus_target)+30]

print hours_Titan, hours_Epimetheus
if True:    
    fig = plt.figure()

    plt.subplot(2, 1, 1)
    plt.plot(hours, r_Titan)
    plt.plot(hours, 1.8E+06 * np.ones_like(r_Titan), '-k')
    plt.ylabel('Cassini-Titan distance (km)', fontsize=16)

    plt.subplot(2, 1, 2)
    plt.plot(hours, r_Epimetheus)
    plt.plot(hours, 6.67E+05 * np.ones_like(r_Epimetheus), '-k')
    plt.ylabel('Cassini-Epimetheus distance (km)', fontsize=16)
    plt.xlabel('2006-Apr-28 hours', fontsize=16)

    plt.show()