Titan se stal v poslední době středem stále větší pozornosti. Objevy z Cassini jen zvýšili zájem o druhý největší měsíc sluneční soustavy. Kapalina na jejím povrchu již vyvolala jednu nadcházející misi – the Vážka NASA plánuje spuštění dronu v polovině 30. let 20. století. Nyní tým desítek vědců uvedl svá jména za návrh ESA na podobnou misi. Tento se nazývá POSEIDON a specializoval by se na průzkum některých metanových jezer na Titanu.
Ani jedna mise však nebude první návštěvou povrchu Titanu. Ten rozdíl patří Huygens – přistávací modul vypuštěný se sondou Cassini. Bohužel, s relativně omezenou technologií sondy vypuštěné koncem 90. let, dokázala posílat data z povrchu zpět jen asi hodinu a půl.
Videa UT popisující Dragonfly, nadcházející misi NASA na Titan.
Dragonfly i POSEIDON mají naplánované mnohem delší časové osy misí. Samotný POSEIDON by obsahoval alespoň dvě samostatná vozidla. Jeden orbiter, který by umožnil konzistentní, podrobné sledování Měsíce, a alespoň jeden lander, který by na své cestě dolů sbíral atmosférická data jako hydrologická data z jezer, která by byla jeho primárním cílem. Dalším potenciálem je mít roj přistávacích modulů, který by umožňoval více misí sběru dat současně, ale vyžadoval by významný pokrok v technologii roje, který by mohl být na obzoru před datem zahájení mise.
Bez ohledu na to, s jakou konfigurací sond to skončí, POSEIDON bude mít pro svůj čas na zahaleném měsíci tři konkrétní cíle mise – pochopit jeho atmosféru, jeho geologii a jeho obyvatelnost. V této rané fázi vývoje je náklad mise ve vzduchu, ale různé přístroje by mohly odpovědět na řadu různých otázek.
POSEIDON a Dragonfly nejsou jedinými koncepty misí na stole, jak je uvedeno v tomto videu
Jedním z nástrojů, na který tým kladl důraz, byl výkonnější hmotnostní spektrometr. Cassin's hmotnostní spektrometr narazil na svůj limit, když našel velké ionty v horních vrstvách atmosféry, takže většina jeho složení zůstává neznámá. S výkonnějším nástrojem by se více z této kompozice vyjasnilo. Vzhledem k tomu, že Titan má také roční období, delší mise by vědcům umožnila potenciálně shromažďovat atmosférická data pro celou sezónu, což by poskytlo jemnější detaily dynamickým změnám Titanu.
Atmosféra však zakrývá povrch Měsíce, což ztěžuje pozorování geologie Titanu ze Země. Mít blízkou orbitální dráhu by proto mělo spoustu výhod pro pochopení složení Měsíce samotného. Nejdůležitějším nástrojem pro pochopení geologie Titanu, druhým z cílů mise, je pozemní radar připojený k orbiteru. Na Zemi se tato technologie používá k mapování inženýrských sítí nebo konstrukčních betonových patek, zatímco při průzkumu vesmíru pomáhá vědcům zmapovat potenciální oblasti zájmu.
Grafika zobrazující detaily toho, co lze nalézt v atmosféře Titanu.
Kredit - ESA / ATG medialab
Některé z těchto oblastí zájmu mohou skrývat něco ještě vzrušujícího – život. Titan je jedním z mála míst ve sluneční soustavě, které by díky němu mohlo být potenciálně obyvatelné stojící tekutá jezera . O jeho schopnosti ukrývat cokoli tak komplikovaného, jako je biosféra, je mnoho neznámého a POSEIDON doufá, že tyto neznámé začne vyplňovat.
Nejlepším způsobem, jak shromáždit data k vyplnění těchto neznámých, je shromáždit přímý vzorek z povrchu Titanu. To nejlépe provede dron pomocí spektrometru podobného tomu, který je vyžadován pro pozorování atmosféry a který je v bílé knize pojmenován CosmOrbitrap. Další důkazy o životě, jako je chiralita, lze shromáždit pomocí chirálního plynového chromatografu.
Ještě více nápadů o misích Titan z UT.
Ať už bude případná užitečná hmotnost a konfigurace jakákoli, je před námi ještě dlouhá cesta, než se něco rozjede. Není to také poprvé, co byla taková mise navržena ESA. Nějaká jeho forma se kolem agentury vznáší od počátku 21. století. Ale s přibližujícími se konkrétními termíny se projekt může brzy dostat do bodu zlomu.
V současné době plán projektu předpokládá start na začátku 30. let 20. století s příletem na Titan před jarní rovnodenností měsíce na severní polokouli dne 22. ledna 2039. Dragonfly, mise dronu NASA na Titan, pravděpodobně přistane o něco dříve a začne poskytovat cenné údaje plánovače mise před jejich konečným přiblížením.
Některé části Titanu (vlevo – z Cassini) vypadají překvapivě jako podobné pouště na Zemi (vpravo – Libye).
Levý úvěr - Radebaugh a kol.
Správný kredit – Google Earth
Zatímco součást orbiteru POSEIDON zůstane na oběžné dráze kolem planety, lander pravděpodobně přistane na severní polokouli poblíž rozsáhlé série jezer. Dragonfly, která se zaměří více na rovníkové oblasti, by sbírala data z velmi odlišné klimatické a potenciálně geologické perspektivy.
Veškeré toto úsilí a plánování se neztratí, pokud projekt nebude financován. Bílá kniha byla předložena v reakci na jeden z cílů mise ESA Voyage 2050, který byl definován jako „Měsíce obřích planet“. Titan je jedním z nejzajímavějších, ale k tomu, aby jakákoliv mise ESA znovu přistála nebo obletěla Měsíc, je ještě dlouhá cesta.
Další informace:
arXiv - Vědecké cíle a nové koncepty misí pro budoucí průzkum atmosféry, geologie a obyvatelnosti Titanu: Titan POlar Scout/orbitEr a In situ lake lander a DrONE explorer (POSEIDON)
TENTO - Voyage 2050 vyplouvá: ESA vybírá témata budoucích vědeckých misí
UT - Mise Dragonfly má několik ambiciózních vědeckých cílů, kterých je třeba dosáhnout, když dorazí na Titan
UT - Atmosféra Titanu má všechny ingredience pro život. Ale ne život, jak ho známe
Hlavní obrázek:
Možné konfigurace pro více dronových pozorovacích systémů v rámci programu POSEIDON na povrchu.
Kredit - Univerzita v Paříži / IPGP / CNRS / A. Lucas
