Az 1970-es évek végén és a 80-as évek elején a tudósok először áttekintették a Saturn legnagyobb holdititánját. Köszönhetően a Pioneer 11 szonda, amelyet aztán a Voyager 1 és2 küldetések során a Föld embereit ennek a titokzatos holdnak a képeihez és olvasmányaihoz kezelték. Amit ezek felfedtek, egy hideg műhold volt, amelynek ennek ellenére sűrű, nitrogénben gazdag légköre volt.
Köszönhetően a Cassini-Huygens missziójában, amely 2004. júliusában érte el a Titánt, és szeptember 15-én fejezi be a küldetését, ennek a holdnak a rejtélyei csak elmélyültek. Ezért a NASA azt reméli, hogy a közeljövőben további küldetéseket küld, például a Szitakötő koncepció. Ez a kézműves a John Hopkins Egyetemi Alkalmazott Fizikai Laboratórium (JHUAPL) munkája, amelyre most hivatalos javaslatot nyújtottak be.
Lényegében, Szitakötő New Frontiers osztályú küldetés lenne, amely kettős quadcopter beállítást használna körülkerülni. Ez lehetővé tenné a függőleges felszállást és leszállást (VTOL), biztosítva azt, hogy a jármű képes felfedezni a Titan légkörét és tudományos felmérést végezzen a felszínen. És természetesen azt is megvizsgálná a Titan metántakait, hogy megtudja, milyen kémia zajlik bennük.
Ennek célja az lenne, hogy világossá tegyék a Titán rejtélyes környezetét, amely nemcsak a Föld saját vízciklusához hasonló metánciklusú, hanem gazdag prebiotikus és szerves kémiában is. Röviden: a Titan Naprendszerünk „óceánvilága” - a Jupiter holdaival, az Europa és a Ganymede-kel, valamint a Szaturnusz Enceladus holdjával -, amely az élethez szükséges összes összetevőt tartalmazhatja.
Ráadásul a korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a hold gazdag szerves anyag lerakódásokkal van borítva, amelyek kémiai folyamatokon mennek keresztül, amelyek hasonlóak lehetnek azokhoz, amelyek a Földön több milliárd évvel ezelőtt történt. Emiatt a tudósok úgy vélték, hogy a Titán egyfajta bolygólaboratórium, ahol meg lehetne vizsgálni azokat a kémiai reakciókat, amelyek a Földön élethez vezethetnek.
Mint Elizabeth Turtle, a JHUAPL bolygótudós és a Szitakötő misszió, mondta a Space Magazine e-mailben:
„A Titan bőséges komplex szerves anyagot kínál a víz-jég által uralt óceánvilág felszínén, ezáltal ideális célpont a prebiotikus kémia tanulmányozására és a földön kívüli környezet alkalmazhatóságának dokumentálására. Mivel a Titan légköre sok hullámhosszon eltakarja a felületet, korlátozott információval rendelkezünk azokról az anyagokról, amelyek a felületet képezik, és hogyan dolgozzák fel azokat. A felület összetételének több helyszínen végzett részletes mérésével a Dragonfly felfedi, hogy miből készül a felület, és milyen mértékben fejlődött az prebiotikus kémia olyan környezetben, amely az élet ismert kulcsfontosságú összetevőit biztosítja, azonosítja a rendelkezésre álló kémiai építőelemeket és a munka során zajló folyamatokat biológiailag releváns előállítás céljából. vegyületek.”
Továbbá, Szitakötő a távérzékelési megfigyeléseket is felhasználná a leszállási helyek geológiájának jellemzésére. A minták kontextusának biztosítása mellett a szeizmikus vizsgálatok lehetővé tennék a titán szerkezetének és a felszín alatti aktivitás meghatározását is. Végül, de nem utolsó sorban, Szitakötő meteorológiai érzékelőket és távérzékelő eszközöket használna információk gyűjtésére a bolygó légköri és felszíni viszonyairól.
Noha több javaslatot tettek a Titan robot felfedező küldetésére, ezek többsége akár egy emelőkosár, akár egy kombinált léggömb és egy leszállás formájában jelentkezett. Jason Barnes és az Idaho Egyetem kutatócsoportja által a múltban előterjesztett javaslat az in situ és a légiforgalmi titánmegfigyelés céljára szolgáló légi jármű (AVIATR) a példa erre.
Az utóbbi kategóriában olyan fogalmak vannak, mint a Titan Saturn System Mission (TSSM), ezt az elképzelést az Európai Űrügynökség (ESA) és a NASA közösen fejlesztette ki. A Külső bolygók zászlóshajós küldetésének koncepciójaként a TSSM kialakítása három elemből áll - egy NASA keringőmércéből, egy ESA-hoz tervezett földelőből, amely a Titán-tavak felfedezésére szolgál, és egy ESA-hoz tervezett Montgolfiere léggömbből, amely felfedezte annak légkörét.
Mi választja el egymástól Szitakötő ezekből és más fogalmakból fakad az a képessége, hogy egyetlen platformon légi és földi vizsgálatokat végezzen. Ahogy a teknős magyarázta:
„A Dragonfly egy in situ küldetés lenne a Titán felületének és körülményeinek részletes mérésére, hogy megértsék ennek az egyedülálló, biogazdag óceán világnak az alkalmazhatóságát. Javasoltunk egy forgószárnyas járművet, hogy kihasználhassuk a Titan sűrű, nyugodt légkörét és alacsony gravitációját (amelyek megkönnyítik a repülést a Titanon, mint a Földön), hogy egy alkalmas eszközkészletet szállítsanak helyről helyre - 10-től 100-ig egymástól egymástól -, hogy elkészítsék. mérések különböző geológiai körülmények között. A Titán felfedezéséhez fontolóra vett más légi koncepcióktól eltérően (amelyeknek már több is volt), a Dragonfly idejének nagy részét a felszínen mérések elvégzésével töltené, mielőtt egy másik helyre repülne. ”
SzitakötőA műszerkészlet tömegspektrométereket tartalmaz a felület és a légkör összetételének tanulmányozására; gamma-sugár-spektrométerek, amelyek megmérik a felszín összetételét (azaz a belső óceán bizonyítékait keresik); meteorológiai és geofizikai érzékelők, amelyek mérik a szél, a légköri nyomás, a hőmérséklet és a szeizmikus aktivitást; és egy fényképezőgép-készlet a képek felvételéhez a felületről.
Tekintettel a Titan sűrű légkörére, a napelemek nem lennének hatékony megoldás egy robot küldetés számára. Mint ilyen, a Dragonfly támaszkodik egy több missziós radioizotóp termoelektromos generátorra (MMRTG), amely hasonló lesz a Kíváncsiság rover használ. Noha az atomenergia-forrásokra támaszkodó robotmissziók nem pontosan olcsók, ám ezek lehetővé teszik olyan küldetéseket, amelyek egyszerre évekig tarthatnak, és felbecsülhetetlen értékű kutatásokat folytathatnak (mint például Kíváncsiság mutatta).
Mint Peter Bedini - a JHUAPL Űrosztály programmenedzsere és szitakötő projektmenedzser - magyarázva, ez hosszú távú küldetést tesz lehetővé, jelentős megtérüléssel:
"Vethetünk egy földelt földet, feltehetjük a Titánra, elvégezhetjük ezt a négy mérést egy helyen, és jelentősen javíthatjuk a megértést a Titanról és hasonló holdokról. A misszió értékét azonban megsokszorozhatjuk, ha hozzáadunk egy légi mobilitást, amely lehetővé tenné számukra a különféle geológiai beállítások elérését, maximalizálva a tudományos visszatérést és csökkentve a küldetés kockázatát az akadályokon való áthaladás vagy azok körül történő átjutás révén. ”
Végül egy olyan küldetés, mint Szitakötő képes lenne megvizsgálni, hogy a prebiotikus kémia milyen mértékben haladt előre a Titanon. Az ilyen típusú kísérleteket, amelyek során a szerves építőelemeket egyesítik és energiának teszik, hogy meghatározzák az élet kialakulását, nem hajthatók végre laboratóriumban (elsősorban az érintett határidők miatt). Mint ilyen, a tudósok azt remélik, hogy meglátják, hogy a dolgok milyen messzire haladtak a Titán felületén, ahol prebiotikus körülmények fennálltak az örökkévalók számára.
Ezen felül a tudósok kémiai aláírásokat is keresnek, amelyek jelzik a víz és / vagy a szénhidrogén alapú élet jelenlétét. A múltban spekuláltak arra, hogy az élet létezhet a Titán belsejében, és hogy egzotikus metanogén életformák létezhetnek a felületén is. Az ilyen élet bizonyítékainak megkeresése megkérdőjelezi az élet kialakulásának fogalmát, és jelentősen javítja az élet kutatását a Naprendszeren belül és azon túl.
Mint Dr. Turtle jelezte, a misszió kiválasztása hamarosan megtörténik, függetlenül attól, hogy az-e Szitakötő A Titánba küldött küldetésről néhány év múlva kell dönteni:
"Később ősszel a NASA kiválasztja a javasolt új határok missziói közül néhányat az A fázisú koncepciótanulmányok további munkájához" - mondta. „Ezeket a tanulmányokat 2018 nagy részében fogják elvégezni, amelyet egy újabb felülvizsgálati kör követ. És a repülési misszió végleges kiválasztása 2019 közepén lesz. Az Új Határok Program e fordulójára javasolt küldetéseket 2025 vége előtt tervezik megindítani. ”
És feltétlenül nézd meg ezt a videót a lehetséges lehetőségekről Szitakötő küldetés, a JHUAPL jóvoltából:
