В края на 70-те и началото на 80-те учените получиха първия си подробен поглед върху най-големия лунен титан на Сатурн. Благодаря на Пионер 11 сонда, която след това беше последвана от Вояджър 1 и2 мисии, хората на Земята бяха лекувани с изображения и четения на тази мистериозна луна. Това разкри това беше студен спътник, който въпреки това имаше плътна, богата на азот атмосфера.
Благодаря на Касини-Хюйгенс мисия, достигнала Титан през юли 2004 г. и ще приключи мисията си на 15 септември, мистериите на тази луна само се задълбочават. Ето защо НАСА се надява да изпрати още мисии там в близко бъдеще, като водно конче концепция. Този занаят е дело на лабораторията по приложна физика на университета „Джон Хопкинс“ (JHUAPL), за която току-що представиха официално предложение.
По същество, водно конче ще бъде мисия от клас New Frontiers, която ще използва настройка на двойния квадрокоптер, за да се заобиколи. Това ще даде възможност за вертикално излитане и кацане (VTOL), гарантирайки, че превозното средство ще може да изследва атмосферата на Титан и да провежда науката на повърхността. И разбира се, ще изследва и метановите езера на Титан, за да види каква химия се извършва в тях.
Целта на всичко това е да хвърли светлина върху мистериозната среда на Титан, която не само има цикъл на метан, подобен на водния цикъл на Земята, но е богата на пребиотична и органична химия. Накратко, Титан е „океански свят“ на нашата Слънчева система - заедно с луните на Юпитер Европа и Ганимед, и луната на Енцелад на Сатурн - които биха могли да съдържат всички необходими за живота съставки.
Нещо повече, предишните проучвания показват, че Луната е покрита с богати находища на органичен материал, които са подложени на химически процеси, такива, които може да са подобни на тези, които са се случили на Земята преди милиарди години. Поради това учените са разгледали Титан като вид планетарна лаборатория, където химичните реакции, които може да са довели до живот на Земята, биха могли да бъдат изследвани.
Както Елизабет Търтъл, планетарен учен от JHUAPL и главен изследовател на водно конче мисия, каза пред сп. Space Magazine по имейл:
„Титан предлага изобилие от сложни органични вещества на повърхността на океанския свят, доминиран от воден лед, което го прави идеална дестинация за изучаване на пребиотична химия и документиране на обитаемостта на извънземна среда. Тъй като атмосферата на Титан затъмнява повърхността на много дължини на вълната, ние имаме ограничена информация за материалите, които съставят повърхността и как се обработват. Чрез извършване на подробни измервания на повърхностния състав на множество места, Dragonfly би разкрил от какво е изградена повърхността и доколко пребиотичната химия е прогресирала в среди, които осигуряват известни ключови съставки за живота, идентифицирайки наличните химически градивни елементи и процесите на работа, за да се получат биологично значими съединения. "
В допълнение, водно конче също ще използва наблюдения от дистанционно наблюдение, за да характеризира геологията на площадките за кацане. Освен предоставянето на контекст за пробите, това би позволило и сеизмични изследвания за определяне на структурата на Титана и наличието на подземна активност. Последно, но не на последно място, водно конче биха използвали метеорологични сензори и инструменти за дистанционно наблюдение, за да събират информация за атмосферните и повърхностните условия на планетата.
Въпреки че са направени множество предложения за роботизирана мисия на „Титан“, повечето от тях са под формата на въздушни платформи или комбиниран балон и кацач. Въздушното превозно средство за разузнаване на място и въздушен титан (AVIATR), предложение, направено в миналото от Джейсън Барнс и екип от изследователи от Университета на Айдахо, е пример за това.
В последната категория имате концепции като Мисията на Титан Сатурн (TSSM), концепция, която се разработва съвместно от Европейската космическа агенция (ESA) и НАСА. Концепцията на флагманската мисия „Външни планети“, дизайнът на TSSM се състоеше от три елемента - орбитър на НАСА, създаден от ESA кацател за изследване на езерата на „Титан“ и балон Montgolfiere, проектиран от ESA, за да изследва атмосферата му.
Какво разделя водно конче от тези и други концепции е способността му да провежда въздушни и наземни проучвания с единна платформа. Както обясни д-р Костенурка:
„Стрекозната битка е мисия in situ за извършване на подробни измервания на състава и условията на повърхността на Титан, за да се разбере обитаемостта на този уникален, богат на органичен океан свят. Предложихме роторни кораби, които да се възползват от плътната, спокойна атмосфера и ниската гравитация на Титан (които правят полета по-лесен на Титан, отколкото е на Земята), за да пренесат способен набор от инструменти от място на място - 10s до 100s километри един от друг, за да направят измервания в различни геоложки настройки. За разлика от други въздушни концепции, които са разгледани за проучване на Титан (от които има няколко), Dragonfly би прекарал по-голямата част от времето си на повърхността, извършвайки измервания, преди да лети до друг обект. "
водно кончеПакетът инструменти включва масови спектрометри за изследване на състава на повърхността и атмосферата; гама-спектрометри, които биха измерили състава на подземната повърхност (т.е. търсене на доказателства за вътрешен океан); датчици за метеорология и геофизика, които да измерват вятъра, атмосферното налягане, температурата и сеизмичната активност; и набор от камери за снимка на повърхността.
Предвид гъстата атмосфера на Титан, слънчевите клетки не биха били ефективен вариант за роботизирана мисия. Като такъв, Dragonfly ще разчита на многомисия радиоизотоп термоелектрически генератор (MMRTG) за мощност, подобно на това любопитство Роувър използва. Въпреки че роботизираните мисии, които разчитат на ядрени източници на енергия, не са съвсем евтини, те дават възможност за мисии, които могат да продължат години в даден момент и да извършват безценни изследвания (както любопитство е показал).
Като Питър Бедини - Програмен мениджър в космическия отдел JHUAPL и Dragonfly е ръководител на проекта - обясни, че това ще позволи дългосрочна мисия със значителна възвръщаемост:
„Бихме могли да вземем земеделски производител, да го поставим на„ Титан “, да направим тези четири измервания на едно място и значително да увеличим разбирането си за Титан и подобни луни. Въпреки това, можем да умножим стойността на мисията, ако добавим въздушна мобилност, която би ни позволила да имаме достъп до различни геоложки настройки, максимизирайки възвръщаемостта на науката и намалявайки риска от мисията, преминавайки над или около препятствия. "
В крайна сметка мисия като водно конче би могъл да проучи доколко напредналата химия на Титан е напреднала. Тези видове експерименти, при които органичните строителни блокове се комбинират и се излагат на енергия, за да се види дали животът възниква, не могат да бъдат проведени в лаборатория (главно поради времевия график). Като такива учените се надяват да видят докъде са се развили нещата на повърхността на Титан, където пребиотичните условия са съществували от еони.
Освен това учените ще търсят и химически подписи, които показват наличието на живот и / или въглеводороден живот. В миналото се спекулираше, че животът може да съществува във вътрешността на Титан и че екзотичните метаногенни форми на живот могат дори да съществуват на повърхността му. Намирането на доказателства за такъв живот би оспорило нашите представи за това къде може да се появи животът и значително да засили търсенето на живот в Слънчевата система и извън нея.
Както д-р Търтъл посочи, изборът на мисия предстои скоро и независимо дали водно конче мисията ще бъде изпратена до Титан трябва да бъде решена само след няколко години:
„По-късно тази есен НАСА ще избере няколко от предложените мисии за нови граници за по-нататъшна работа в концептуалните проучвания на фаза А“, каза тя. „Тези проучвания ще продължат през по-голямата част от 2018 г., последван от друг кръг от прегледи. И окончателният избор на полетна мисия ще бъде в средата на 2019 г. ... Мисиите, предложени за този кръг от програмата за нови граници, ще бъдат планирани да стартират преди края на 2025 г. "
И не забравяйте да разгледате това възможно видео водно конче мисия, любезност на JHUAPL:
