Toto desetiletí slibuje, že bude vzrušujícím časem pro průzkum vesmíru! Již, Vytrvalostrover přistál na Marsu a začal provádět vědecké operace. Později v tomto roce další generace Vesmírný dalekohled Jamese Webba , Test dvojitého přesměrování asteroidů (DART) a Luciekosmická loď (první mise k Jupiteru Trojské asteroidy ) se spustí. Před uplynutím této dekády budou také vyslány mise na Europu a Titan, aby rozšířily hledání známek života v naší sluneční soustavě.
V současné době je plánem NASA na průzkum Titanu (největšího měsíce Saturnu) vyslat kvadrokoptéru s jaderným pohonem, aby prozkoumala atmosféru a povrch (tzv. Vážka ). Nicméně další možnost, která byla letos představena v rámci Inovativní pokročilé koncepty NASA (NIAC) program je poslat vzorový návrat vozidla s Dragonfly, který by mohl doplňte palivo pomocí kapalného metanu sklizené z povrchu Titanu.
Známý jako Vrácení vzorku Titanu pomocí pohonných hmot in-situ Tato mise by představovala některé vážné výhody oproti konvenčním misím s návratem vzorků. Mise ke vzdáleným nebeským objektům obvykle potřebují mít s sebou dostatek pohonné hmoty pro zpáteční cestu (což znamená hodně přidané hmoty a vyšší náklady), nebo mít jadernou baterii, která může poskytovat energii na několik let.
Umělecký dojem vážky na povrchu Titanu. Poděkování: NASA/Johns Hopkins APL
TheVážkamise, která má odstartovat do roku 2027 (a dorazit na Titan do roku 2036), stráví 2,7 roku zkoumáním Titanu v rámci své primární mise. Aby mohl fungovat tak daleko od domova, bude spoléhat na a Víceúčelový radioizotopový termoelektrický generátor (MMRTG), kde teplo způsobené pomalým radioaktivním rozpadem plutonia generuje elektřinu.
Mezitím by koncept návratu vzorků poskytoval palivo pro zpáteční let pomocí těkavých prvků získaných z povrchu Titanu. Jak můžete vidět na obrázku nahoře, sestávalo by z přistávacího modulu a stoupacího vozidla. Jakmile se dostanou na povrch Titanu, mohli by pomociVážkamise přijímáním vzorků odebraných kvadrokoptérou.
Pomocí zdrojů získaných in-situ by přistávací modul mohl poskytnout kapalný metan a kapalné palivo kyslíku (vytvořené z místního ledu) pro výstupové vozidlo. Toto vozidlo by pak bylo naloženo vzorky odebranými společnostíVážkaa pak je odnést zpět na Zemi. Tím, že nebude přepravovat vlastní pohonnou hmotu, by měl prvek vracení vzorku mise nižší celkovou hmotnost, a proto by jeho vypuštění stálo méně.
Kromě toho by mise s návratem vzorků exponenciálně zvýšila vědeckou návratnost mise Titan. Po celá léta vědci doufali, že se jim podaří lépe prozkoumat povrch Měsíce, aby mohli prozkoumat jeho konkrétní záhady. Patří k nim (mimo jiné) jeho hustá atmosféra bohatá na dusík, jeho hydrologický cyklus (ale s metanem) a bohatá organická chemie a prebiotické podmínky na jeho povrchu.
Koncept jezera tohoto umělce na severním pólu Saturnova měsíce Titan ilustruje vyvýšené okraje a útvary podobné hradbám, jaké viděla kosmická loď Cassini NASA kolem měsíčního Winnipeg Lacus. Poděkování: NASA/JPL-Caltech
Koncept byl vyvinut týmem vedeným Stevenem Olesonem COMPASS Concurrent Spacecraft Design Team vedoucí v Glennovo výzkumné centrum NASA . NASA popsaný tento koncept, jako součást oznámení NIAC Phase I Fellows 2021, takto:
'NAVrácení vzorku Titanu pomocí pohonných hmot in-situje navrhovaná návratová mise vzorku Titan pomocí in-situ těkavých pohonných látek dostupných na jeho povrchu. Tento přístup pro Titan je velmi odlišný od všech konvenčních konceptů využití zdrojů in-situ a zajistí návrat velké vědecké hodnoty směrem k planetární vědě, astrobiologii a pochopení původu života, což je o řád obtížnější (na dálku a ?V) než jiné vzorové návratové mise.“
Koncept je podobný misi pro návrat vzorků pro Mars, kterou v současnosti vyvíjí NASA a Evropská vesmírná agentura (ESA), která by přepravovala vzorky odebranéVytrvalostrover. Podle současná architektura misí Tento vzorek-návrat bude také sestávat z přistávacího modulu a dvoustupňového stoupacího vozidla na tuhá paliva (vyvinutého NASA) a roveru (vyvinutého ESA), který by sbíral vzorky.
Tato mise s návratem vzorku je naplánována na červenec 2026 a přistane poblížVytrvalostrover (v kráteru Jezero) do srpna 2028. Program NIAC, na který dohlíží NASA Ředitelství mise vesmírných technologií (STMD), se snaží zapojit americké inovátory a podnikatele k podpoře inovativních konceptů a průlomů, které pomohou transformovat průzkum vesmíru.
Pohled rybího oka na povrch Titanu z přistávacího modulu Huygens Evropské vesmírné agentury v lednu 2005. Kredit: ESA/NASA/JPL/University of Arizona
Pro rok 2021 STMD vybralo 16 návrhů NAIC, aby se stali členy fáze I, z nichž každý obdrží grant až 125 000 $ od NASA. Po úspěšném dokončení úvodní 9měsíční studie proveditelnosti mohou NIAC Fellows požádat o ocenění Phase II. Jak vysvětlila Jenn Gustetic, ředitelka počátečních inovací a partnerství v rámci NASA STMD, v nedávném NASA tisková zpráva :
„Je známo, že členové NIAC sní ve velkém a navrhují technologie, které se mohou zdát na hranici sci-fi a jsou na rozdíl od výzkumu financovaného programy jiných agentur. Neočekáváme, že se všechny vyplní, ale uznáváme, že poskytnutí malého množství počátečního financování raného výzkumu by mohlo NASA z dlouhodobého hlediska velmi prospět.“
Toto je pouze jeden z několika špičkových návrhů, které byly přijaty pro fázi I vývoje, jako součást programu NAIC NASA pro rok 2021. Zatímco jen hrstka (nebo vůbec žádný) může být plně realizována a v nadcházejícím období může jít do vesmíru let vede program k inspirativním nápadům, které ilustrují, jak bude vypadat budoucnost lidstva ve vesmíru. Chcete-li se dozvědět více, přejděte na 2021 Členové fáze I NAIC stránku nyní.
Další čtení: NASA-JPL , NASA – NAIC
