Titan on halkaisijaltaan 5150 kilometriä, ja se on Saturnuksen kuukausien suurin; se on jopa suurempi kuin planeetat Mercury tai Pluto. Sen ilmapiiri on oranssinkeltaista savua, joka koostuu pääosin typestä ja runsaasti orgaanisia hiilivetyyhdisteitä, mukaan lukien metaani; vaikka siinä näyttää olevan vain vähän pilviä. Cassini kulki 26. lokakuuta Titanin läheisyydessä paljastaen ensimmäisen välähdyksen kuun outoon pintaan. Se löysi karkean, mutta tasaisen maiseman, jossa oli vähän kraattereita, mikä tarkoittaa, että planeetan on oltava geologisesti aktiivinen. Salaperäisiä öljyisiä kryogeenisen jään virtauksia pintaan. Tulokset planeettatutkijoista ovat innoissaan toistaiseksi.
Titan on kylmä. Sen pintalämpötila on -180? C - aivan liian kylmä nestemäiselle vedelle, mutta se on lähellä metaanin kolminkertaista kohtaa, jossa tätä hiilivetykaasua voi esiintyä kaikissa kolmessa fysikaalisessa tilassa pintaansa: kiinteä jää, nestemäinen tai kaasumainen.
Cassini käänsi ultraviolettivalokuvaspektrografiansa (UVIS) kohti Spica-tähtiä (Alpha Virginis), sitten Lambda Scorpi, ja seuraavan 8 tunnin ajan tarkkaili tähtiä, koska ne olivat Titanin ilmapiirin peittämässä. Tämä herkkä instrumentti eroaa muun tyyppisistä spektrometreistä, koska se voi ottaa sekä spektrin että spatiaalin lukemat. Se on erityisen taitava määrittämään kaasujen koostumus. Paikalliset havainnot saavat laajan kuvan, vain yhden pikselin korkeuden ja 60 pikselin poikki. Spektrimitta on 1 024 pikseliä kohti spatiaalista pikseliä. Lisäksi se pystyy ottamaan niin monta kuvaa, että se voi luoda elokuvia näyttääkseen tapoja, joilla muut materiaalit siirtävät tätä materiaalia. Tämä antoi pystysuuntaisen profiilin ilmakehän kerrosten pääosista, joilla on samanlainen lämpötilaprofiili kuin Maalla.
Tiukka lähestymistapa tapahtui ennen kuin Cassini kulki Saturnuksen rengastason läpi ja palautti joitain parhaimmista lähikuvista rengasjärjestelmästä tähän mennessä. Sitten Cassini aloitti tutkansa kartoittaakseen osan Titanin pintamaastosta pienellä aurinkovaihekulmalla. Kokeessa etsittiin kuun pinnalla kuumien pisteiden merkkejä, jotka osoittaisivat aktiivisten kryotulkaanien esiintymisen ja jopa valaistuksen Titanin ilmakehässä.
2,6 metrin Huygens-laskuanturi erottuu emoaluksestaan jouluaattona, matkalla kohti Titania ja saapuessaan kuun ilmakehään 14. tammikuuta. Suuri osa Huygensin tieteestä tapahtuu sen ilmakehän aikana, joka välitetään Cassinille ja siirretään sitten takaisin Maata odottaville tutkijoille ja tiedotusvälineille. Jos Huygens todella laskeutuu onnistuneesti Titanille, se on merkittävä lisä tehtävälle.
Huygens yrittää selvittää Titanin molekyylin typpiatmosfäärin alkuperän. Planeetatutkijat haluavat vastata kysymykseen: "Onko Titanin ilmapiiri ensisijainen (kertynyt Titanin muodostuessa) vai oliko se alun perin akreksi ammoniakki, joka sitten hajosi muodostaen typpeä ja vetyä?"
Jos typen lähde aurinkosumusta (josta aurinkokuntamme muodostui) oli Titanilla, silloin argonin ja typen välinen suhde aurinkokeskuksessa tulisi säilyttää. Tällainen havainto tarkoittaisi, että olemme todella löytäneet näytteen aurinkokuntamme "alkuperäisestä" planeetta-ilmakehästä
Huygens yrittää myös havaita salaman Titanilla. Titanin laaja ilmapiiri saattaa isännöidä maan kaltaisia sähkömyrskyjä ja salamaa. Vaikka Titanin salamannopeita todisteita ei ole toistaiseksi havaittu, Cassini Huygens -operaatio tarjoaa mahdollisuuden selvittää, onko sellaista salamaa olemassa. Salaman visuaalisen haun lisäksi Titanin lähellä sijaitsevien plasmaaaltojen tutkiminen voi tarjota toisen menetelmän. Salama purkaa laajan kaistan sähkömagneettista säteilyä, josta osa voi leviää magneettikenttäviivoilla pillimoodimissiona.
Kirjoittanut tieteen kirjeenvaihtaja Richard Pearson