Koncem 70. a začátkem 80. let se vědci poprvé podrobně podívali na největší Saturnův měsíc Titan . Díky Pionýr 11 sondy, po které pak následovala Cestování 1 a 2 mise, byli lidé na Zemi léčeni obrazy a čteními tohoto tajemného měsíce. To, co odhalily, byl studený satelit, který měl přesto hustou atmosféru bohatou na dusík.
Díky Cassini-Huygens mise, která dosáhla Titanu v červenci 2004 a svou misi ukončí dne 15. září , záhady tohoto měsíce se jen prohloubily. Proto NASA doufá, že tam v blízké budoucnosti pošle více misí, jako je např Vážka pojem. Toto řemeslo je dílem Laboratoř aplikované fyziky Univerzity Johna Hopkinse (JHUAPL), kterou právě předložili oficiální návrh pro.
V podstatě,Vážkaby bylo a Nové hranice mise třídy, která by k obcházení používala nastavení dvou kvadrokoptér. To by umožnilo vertikální vzlet a přistání (VTOL), což by zajistilo, že vozidlo bude schopné prozkoumat atmosféru Titanu a provádět vědu na povrchu. A samozřejmě by také prozkoumala metanová jezera na Titanu, abychom viděli, jaký druh chemie v nich probíhá.
Snímek atmosféry Titanu pořízený sondou Cassini. Poděkování: NASA/JPL/Space Science Institute
Cílem toho všeho by bylo osvětlit tajemné prostředí Titanu, které má nejen cyklus metanu podobný vodnímu cyklu Země, ale je bohaté na prebiotickou a organickou chemii. Stručně řečeno, Titan je „ oceánský svět “ naší sluneční soustavy – spolu s Jupiterovými měsíci Evropa a Ganymede a Saturnův měsíc Enceladus – který by mohl obsahovat všechny ingredience nezbytné pro život.
A co víc, předchozí studie ukázaly, že Měsíc je pokryt bohatými ložisky organického materiálu, který prochází chemickými procesy, které by mohly být podobné těm, které probíhaly na Zemi před miliardami let. Z tohoto důvodu začali vědci na Titan pohlížet jako na jakousi planetární laboratoř, kde lze studovat chemické reakce, které mohly vést k životu na Zemi.
Jako Elizabeth Turtle, planetární vědkyně z JHUAPL a hlavní vyšetřovatelkaVážkamisi, řekl Universe Today prostřednictvím e-mailu:
„Titan nabízí bohaté množství komplexních organických látek na povrchu oceánského světa, kde dominuje vodní led, takže je ideální destinací pro studium prebiotické chemie a pro dokumentaci obyvatelnosti mimozemského prostředí. Protože atmosféra Titanu zakrývá povrch na mnoha vlnových délkách, máme omezené informace o materiálech, které tvoří povrch, a o tom, jak jsou zpracovány. Provedením podrobného měření složení povrchu na více místech by Dragonfly odhalila, z čeho je povrch vyroben a jak daleko pokročila prebiotická chemie v prostředích, která poskytují známé klíčové složky pro život, identifikuje dostupné chemické stavební bloky a procesy při výrobě biologicky relevantních látek. sloučeniny.”
navícVážkaby také používal pozorování dálkového průzkumu k charakterizaci geologie míst přistání. Kromě poskytnutí kontextu pro vzorky by to také umožnilo seismické studie k určení struktury Titanu a přítomnosti podpovrchové aktivity. V neposlední řadě,Vážkaby používal meteorologické senzory a nástroje dálkového průzkumu ke shromažďování informací o atmosférických a povrchových podmínkách planety.
Aerial Vehicle for In-situ and Airborne Titan Reconnaissance (AVIATR) je další koncept pro letecký průzkumník pro Titan. Kredit: Mike Malaska
I když bylo učiněno několik návrhů na misi robotického průzkumníka Titan, většina z nich na sebe vzala formu buď vzdušné plošiny nebo kombinace balón a přistávací modul . The Letecký prostředek pro in-situ a vzdušný průzkum titánů (AVIATR), návrh, který v minulosti předložil Jason Barnes a tým výzkumníků z University of Idaho, je příkladem toho prvního.
Ve druhé kategorii máte pojmy jako Mise systému Titan Saturn (TSSM), koncept, který byl společně vyvíjen Evropskou kosmickou agenturou (ESA) a NASA. An Mise vlajkové lodi Vnějších planet Koncept TSSM se skládal ze tří prvků – orbiter NASA, přistávací modul navržený ESA pro průzkum jezer Titanu a balón Montgolfiere navržený ESA pro průzkum jeho atmosféry.
Co oddělujeVážkaz těchto a dalších konceptů je jeho schopnost provádět letecké a pozemní studie s jedinou platformou. Jak vysvětlil Dr. Turtle:
„Vážka by byla misí in situ, která by provedla podrobná měření složení povrchu Titanu a podmínek, aby pochopila obyvatelnost tohoto jedinečného oceánského světa bohatého na organické látky. Navrhli jsme rotorové letadlo, které využívá hustou, klidnou atmosféru Titanu a nízkou gravitaci (které usnadňují let na Titanu než na Zemi) k přepravě schopné sady přístrojů z místa na místo – 10 až 100 s kilometrů od sebe – k vytvoření měření v různých geologických podmínkách. Na rozdíl od jiných leteckých konceptů, které byly zvažovány pro průzkum Titanu (kterých bylo několik), Dragonfly tráví většinu času na povrchu prováděním měření, než přeletí na jiné místo.
Vážka'sada přístrojů by zahrnovala hmotnostní spektrometry ke studiu složení povrchu a atmosféry; gama-spektrometry, které by měřily složení podpovrchu (tj. hledaly důkazy o vnitřním oceánu); meteorologické a geofyzikální senzory, které by měřily vítr, atmosférický tlak, teplotu a seismickou aktivitu; a sadu fotoaparátů pro pořizování snímků povrchu.
Umělecký koncept kvadrokoptéry Titan Aerial Daughter a jejího balónu „Mateřská loď“. Poděkování: NASA/STMD
Vzhledem k husté atmosféře Titanu by solární články nebyly efektivní možností pro robotickou misi. Jako taková by se Vážka spoléhala na a Víceúčelový radioizotopový termoelektrický generátor (MMRTG) pro napájení, podobně jako u Zvědavost používá rover. I když robotické mise, které se spoléhají na jaderné zdroje energie, nejsou zrovna levné, umožňují mise, které mohou trvat roky a provádět neocenitelný výzkum (např.Zvědavostukázal).
Jako Peter Bedini – programový manažer ve vesmírném oddělení JHUAPL aDragonfly'sprojektový manažer - vysvětlil , to by umožnilo dlouhodobou misi s významnými výnosy:
'Mohli bychom vzít přistávací modul, umístit ho na Titan, provést tato čtyři měření na jednom místě a výrazně tak rozšířit naše chápání Titanu a podobných měsíců.' Můžeme však znásobit hodnotu mise, pokud přidáme vzdušnou mobilitu, která by nám umožnila přístup k různým geologickým nastavením, maximalizovala by návratnost vědy a snížila riziko mise tím, že budeme překonávat překážky nebo je obejít.“
Nakonec mise jakoVážkaby byl schopen prozkoumat, jak daleko pokročila prebiotická chemie na Titanu. Tyto typy experimentů, kde se organické stavební bloky kombinují a vystavují energii, aby se zjistilo, zda se objeví život, nelze provádět v laboratoři (hlavně kvůli časovému rámci). Vědci proto doufají, že uvidí, jak daleko věci pokročily na povrchu Titanu, kde prebiotické podmínky existovaly po eony.
Hustá atmosféra Titanu bohatá na dusík a uhlovodíky propůjčuje planetě zakalený, žlutohnědý vzhled. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Kromě toho budou vědci také hledat chemické podpisy, které naznačují přítomnost života na bázi vody a/nebo uhlovodíků. V minulosti se spekulovalo, že v nitru Titanu by mohl existovat život a na jeho povrchu by dokonce mohly existovat exotické metanogenní formy života. Nalezení důkazů o takovém životě by zpochybnilo naše představy o tom, kde se může život objevit, a značně posílilo hledání života ve Sluneční soustavě i mimo ni.
Jak naznačil Dr. Turtle, výběr mise bude brzy, a to bez ohledu na to, zda anoVážkamise bude poslána na Titan by mělo být rozhodnuto během několika let:
'Později letos na podzim NASA vybere několik navrhovaných misí New Frontiers pro další práci ve fázi A koncepčních studií,' řekla. „Tyto studie by probíhaly po většinu roku 2018 a následovalo by další kolo přezkumu. A konečný výběr letové mise by byl v polovině roku 2019... Mise navržené do tohoto kola programu New Frontiers by měly být zahájeny před koncem roku 2025.“
A určitě se podívejte na toto možné videoVážkamise, s laskavým svolením JHUAPL:
Další čtení: JHU Hub