Na przełomie lat 70. i 80. naukowcy po raz pierwszy szczegółowo przyjrzeli się największemu księżycowi Saturna, Tytanowi. Dzięki do Pionier 11 sonda, po której nastąpiło Voyager 1 i2 misje, ludzie Ziemi zostali potraktowani obrazami i odczytami tego tajemniczego księżyca. Okazało się, że to zimny satelita, który jednak miał gęstą, bogatą w azot atmosferę.
Dzięki do Cassini-Huygens misja, która dotarła do Tytana w lipcu 2004 r. i zakończy swoją misję 15 września, tajemnice tego księżyca tylko się pogłębiły. Dlatego NASA ma nadzieję wysłać tam więcej misji w niedalekiej przyszłości, takich jak Ważka pojęcie. To rzemiosło jest dziełem Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johna Hopkinsa (JHUAPL), na które właśnie złożyli oficjalną propozycję.
Głównie, Ważka byłaby misją Nowych Granic, która wykorzystywałaby konfigurację podwójnego kwadrokoptera do poruszania się. Umożliwiłoby to start i lądowanie w pionie (VTOL), zapewniając, że pojazd będzie w stanie badać atmosferę Tytana i prowadzić naukę na powierzchni. Oczywiście badałby także jeziora metanowe Tytana, aby zobaczyć, jaki rodzaj chemii zachodzi w ich obrębie.
Wszystko to miałoby rzucić światło na tajemnicze środowisko Tytana, które nie tylko ma cykl metanowy podobny do ziemskiego obiegu wody, ale jest bogate w chemię prebiotyczną i organiczną. Krótko mówiąc, Tytan to „oceaniczny świat” naszego Układu Słonecznego - wraz z księżycami Jowisza Europa i Ganymede oraz księżycem Enceladusa Saturna - który może zawierać wszystkie składniki niezbędne do życia.
Co więcej, wcześniejsze badania wykazały, że Księżyc jest pokryty bogatymi złożami materiału organicznego, które przechodzą procesy chemiczne, które mogą być podobne do tych, które miały miejsce na Ziemi miliardy lat temu. Z tego powodu naukowcy zaczęli postrzegać Tytana jako rodzaj planetarnego laboratorium, w którym można badać reakcje chemiczne, które mogły doprowadzić do życia na Ziemi.
Jako Elizabeth Turtle, planetolog z JHUAPL i główny badacz w dziedzinie Ważka misji, powiedział Space Magazine e-mailem:
„Titan oferuje obfite złożone substancje organiczne na powierzchni oceanicznego świata zdominowanego przez lód wodny, co czyni go idealnym miejscem do badania chemii prebiotycznej i dokumentowania możliwości życia w środowisku pozaziemskim. Ponieważ atmosfera Tytana zasłania powierzchnię przy wielu długościach fal, mamy ograniczone informacje na temat materiałów, z których składa się powierzchnia i sposobu ich obróbki. Wykonując szczegółowe pomiary składu powierzchni w wielu lokalizacjach, Dragonfly ujawniłoby, z czego jest wykonana powierzchnia i jak daleko posunęła się chemia prebiotyczna w środowiskach, które dostarczają znanych kluczowych składników do życia, identyfikując dostępne budulce chemiczne i procesy w pracy w celu wytworzenia istotnego biologicznie związki ”.
Dodatkowo, Ważka wykorzystałby również obserwacje teledetekcyjne do scharakteryzowania geologii miejsc lądowania. Oprócz zapewnienia kontekstu dla próbek, pozwoliłoby to również na badania sejsmiczne w celu ustalenia struktury Tytana i obecności aktywności podpowierzchniowej. Nie mniej ważny, Ważka użyłby czujników meteorologicznych i instrumentów teledetekcji do zebrania informacji o warunkach atmosferycznych i powierzchniowych planety.
Chociaż złożono wiele propozycji dotyczących zrobotyzowanej misji odkrywcy Titan, większość z nich przybrała formę platform powietrznych lub kombinacji balonu i lądownika. Aerial Vehicle for In situ and Airborne Titan Reconnaissance (AVIATR), propozycja przedstawiona w przeszłości przez Jasona Barnesa i zespół badaczy z University of Idaho, jest przykładem tego pierwszego.
W tej ostatniej kategorii znajdują się pojęcia takie jak Titan Saturn System Mission (TSSM), koncepcja opracowana wspólnie przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) i NASA. Koncepcja TSSM, flagowej misji Outer Planets, składała się z trzech elementów - orbity NASA, lądownika zaprojektowanego przez ESA do eksploracji jezior Tytana oraz balonu Montgolfiere zaprojektowanego przez ESA do eksploracji jego atmosfery.
Co oddziela Ważka z tych i innych koncepcji wynika jego zdolność do prowadzenia badań lotniczych i naziemnych na jednej platformie. Jak wyjaśnił dr Turtle:
„Ważka byłaby misją in situ, która przeprowadzałaby szczegółowe pomiary składu powierzchni i warunków Tytana, aby zrozumieć możliwości życia w tym wyjątkowym, bogatym w organiczne świecie oceanu. Zaproponowaliśmy wiropłatów, aby skorzystać z gęstej, spokojnej atmosfery i niskiej grawitacji Tytana (które ułatwiają lot na Tytanie niż na Ziemi) do przenoszenia odpowiedniego zestawu instrumentów z miejsca na miejsce - w odległości od 10 do 100 kilometrów - aby zrobić pomiary w różnych ustawieniach geologicznych. W przeciwieństwie do innych koncepcji lotniczych, które zostały wzięte pod uwagę podczas eksploracji Tytana (których było kilka), Dragonfly spędzał większość czasu na powierzchni, wykonując pomiary, zanim poleciałby w inne miejsce. ”
WażkaZestaw instrumentów obejmowałby spektrometry masowe do badania składu powierzchni i atmosfery; spektrometry promieniowania gamma, które mierzą skład podpowierzchni (tj. szukają dowodów na istnienie oceanu wewnętrznego); czujniki meteorologiczne i geofizyczne, które mierzą wiatr, ciśnienie atmosferyczne, temperaturę i aktywność sejsmiczną; oraz pakiet kamer do robienia zdjęć powierzchni.
Biorąc pod uwagę gęstą atmosferę Tytana, ogniwa słoneczne nie byłyby skuteczną opcją dla zrobotyzowanej misji. W związku z tym Dragonfly opierałby się na wielo-misyjnym generatorze termoelektrycznym radioizotopowym (MMRTG), podobnie jak Ciekawość łazik używa. Chociaż roboty zrobotyzowane, które opierają się na źródłach energii jądrowej, nie są do końca tanie, umożliwiają misje, które mogą trwać wiele lat i przeprowadzają nieocenione badania (ponieważ Ciekawość pokazał).
As Peter Bedini - kierownik programu w dziale kosmicznym JHUAPL i Ważka kierownik projektu - wyjaśniono, że pozwoli to na długoterminową misję ze znacznymi zwrotami:
„Możemy wziąć lądownik, umieścić go na Tytanie, wykonać te cztery pomiary w jednym miejscu i znacznie zwiększyć nasze zrozumienie Tytana i podobnych księżyców. Możemy jednak pomnożyć wartość misji, jeśli dodamy mobilność powietrzną, co umożliwiłoby nam dostęp do różnych ustawień geologicznych, maksymalizując zwrot naukowy i zmniejszając ryzyko misji, omijając przeszkody. ”
W końcu misja taka Ważka będzie w stanie zbadać, jak daleko posunęła się chemia prebiotyczna na Tytanie. Tego rodzaju eksperymentów, w których organiczne bloki budulcowe są łączone i wystawiane na działanie energii, aby sprawdzić, czy powstaje życie, nie można przeprowadzić w laboratorium (głównie ze względu na związane z tym ramy czasowe). W związku z tym naukowcy mają nadzieję zobaczyć, jak daleko posunęły się rzeczy na powierzchni Tytana, gdzie przez eony istniały warunki prebiotyczne.
Ponadto naukowcy będą poszukiwać podpisów chemicznych wskazujących na obecność wody i / lub życia na bazie węglowodorów. W przeszłości spekulowano, że życie może istnieć we wnętrzu Tytana, a egzotyczne metanogeniczne formy życia mogą nawet istnieć na jego powierzchni. Znalezienie dowodów na takie życie podważałoby nasze wyobrażenia o tym, gdzie życie może się pojawić, i znacznie poprawiło poszukiwanie życia w Układzie Słonecznym i poza nim.
Jak wskazał dr Turtle, wkrótce rozpocznie się wybór misji i czy Ważka misja zostanie wysłana do Tytana powinna być podjęta za kilka lat:
„Później tej jesieni NASA wybierze kilka spośród proponowanych misji Nowych Granic do dalszej pracy w Studium Koncepcji Fazy A” - powiedziała. „Badania te potrwają przez większość 2018 r., A następnie nastąpi kolejna runda przeglądu. A ostateczny wybór misji lotniczej odbędzie się w połowie 2019 r. Misje zaproponowane do tej rundy programu New Frontiers zostaną zaplanowane na początek przed końcem 2025 r. ”
I koniecznie sprawdź ten film o możliwym Ważka misja, dzięki uprzejmości JHUAPL:
