Koncom 70. a začiatkom 80. rokov sa vedci prvýkrát podrobne zaoberali Saturnovým najväčším mesiacom Titanu. Vďaka Priekopník 11 sonda, po ktorej nasledovala Voyager 1 a2 Na misiách boli ľudia Zeme vystavení obrazom a údajom tohto tajomného mesiaca. To, čo odhalili, bol studený satelit, ktorý mal napriek tomu hustú atmosféru bohatú na dusík.
Vďaka sonda Cassini misie, ktorá dosiahla Titan v júli 2004 a ukončí svoju misiu 15. septembra, tajomstvá tohto mesiaca sa prehĺbili. Preto NASA dúfa, že tam v blízkej budúcnosti vyšle ďalšie misie, napríklad Dragonfly concept. Toto remeslo je dielom Laboratória aplikovanej fyziky John Hopkins University (JHUAPL), pre ktoré práve predložili oficiálny návrh.
V podstate, Dragonfly by bola misia triedy New Frontiers, ktorá by používala zariadenie s dvoma kvadrokoptérami. To by umožnilo vertikálny vzlet a pristátie (VTOL), čím by sa zabezpečilo, že vozidlo bude schopné preskúmať Titanovu atmosféru a viesť vedu na povrchu. A samozrejme by tiež preskúmalo metánové jazerá Titanu, aby zistili, aký druh chémie sa v nich odohráva.
Cieľom toho všetkého by bolo objasniť tajomné prostredie Titana, ktoré má nielen cyklus metánu podobný ako vodný cyklus Zeme, ale je bohatý na prebiotickú a organickú chémiu. Stručne povedané, Titan je „morský svet“ našej slnečnej sústavy - spolu s Jupiterovými mesiacmi Europa a Ganymede a Saturnovým mesiacom Enceladus - ktorý by mohol obsahovať všetky zložky potrebné pre život.
Navyše, predchádzajúce štúdie ukázali, že Mesiac je pokrytý bohatými ložiskami organických materiálov, ktoré prechádzajú chemickými procesmi, ktoré by mohli byť podobné tým, ktoré sa uskutočnili na Zemi pred miliardami rokov. Z tohto dôvodu vedci videli Titana ako akési planetárne laboratórium, kde by sa mohli študovať chemické reakcie, ktoré mohli viesť k životu na Zemi.
Ako Elizabeth Turtle, planetárna vedkyňa v JHUAPL a hlavná vyšetrovateľka pre Dragonfly misia, povedala Space Magazine e-mailom:
„Titan ponúka bohaté zložité organické látky na povrchu oceánskeho sveta s dominanciou vody a ľadu, vďaka čomu je ideálnym cieľom študovať prebiotickú chémiu a dokumentovať obývateľnosť mimozemského prostredia. Pretože atmosféra Titanu zakrýva povrch na mnohých vlnových dĺžkach, máme obmedzené informácie o materiáloch, ktoré povrch tvoria, a o tom, ako sa spracúvajú. Vykonaním podrobných meraní zloženia povrchu na viacerých miestach by Dragonfly odhalil, z čoho je povrch vyrobený a ako ďaleko prebiotická chémia pokročila v prostrediach, ktoré poskytujú známe kľúčové zložky pre život, identifikujú dostupné dostupné stavebné kamene a procesy pri práci na produkciu biologicky relevantných zlúčeniny. "
Navyše, Dragonfly na charakterizáciu geológie miest na vykládku by tiež použil pozorovania na diaľkové snímanie. Okrem poskytnutia kontextu pre vzorky by to tiež umožnilo seizmické štúdie na určenie štruktúry Titanu a prítomnosti podpovrchovej aktivity. V neposlednom rade, Dragonfly by používal meteorologické senzory a prístroje na diaľkové snímanie na zhromažďovanie informácií o atmosférických a povrchových podmienkach planéty.
Aj keď bolo predložených niekoľko návrhov na robotickú prieskumnú misiu Titanu, väčšina z nich mala podobu vzdušných platforiem alebo kombinovaného balóna a pristávača. Príkladom je Aerial Vehicle for In-situ and Airborne Titan Reconnaissance (AVIATR), návrh, ktorý v minulosti predložil Jason Barnes a tím výskumníkov z University of Idaho.
V druhej kategórii máte koncepcie ako Titan Saturn System Mission (TSSM), koncept, ktorý spoločne vyvinuli Európska vesmírna agentúra (ESA) a NASA. Koncept vlajkovej lode na vonkajších planétach sa v návrhu TSSM skladal z troch prvkov - obežná dráha NASA, pristávací modul navrhnutý ESA na prieskum Titanských jazier a balón Montgolfiere navrhnutý ESA na preskúmanie jeho atmosféry.
Čo sa oddeľuje Dragonfly z týchto a iných koncepcií vyplýva jej schopnosť vykonávať letecké a pozemné štúdie na jednej platforme. Ako vysvetlil Dr. Turtle:
„Vážka by bola in situ misiou na vykonanie podrobných meraní povrchovej skladby a podmienok Titanu, aby pochopila obývateľnosť tohto jedinečného oceánskeho sveta bohatého na organické látky. Navrhli sme rotorové lietadlo, aby využilo hustú, pokojnú atmosféru a nízku gravitáciu Titanu (ktoré uľahčujú let na Titane, ako je na Zemi), aby sme mohli sprostredkovať vhodnú súpravu nástrojov z miesta na miesto - od 10 do 100 s kilometrov - aby urobili merania v rôznych geologických podmienkach. Na rozdiel od iných leteckých koncepcií, ktoré sa zvažovali pri prieskume Titanu (z ktorých bolo niekoľko), strávil Dragonfly väčšinu času na meraniach povrchu, predtým, ako odletel na iné miesto. “
DragonflySúprava prístrojov by zahŕňala hmotnostné spektrometre na štúdium zloženia povrchu a atmosféry; gama spektrometre, ktoré merajú zloženie podpovrchovej vrstvy (t. j. hľadajú dôkazy o vnútornom oceáne); meteorologické a geofyzikálne snímače, ktoré merajú vietor, atmosférický tlak, teplotu a seizmickú aktivitu; a súpravu fotoaparátov na zachytenie obrázkov na povrchu.
Vzhľadom na hustú atmosféru Titanu by solárne články neboli pre robotickú misiu účinnou možnosťou. Ako taký by sa vážka spoliehala na termoelektrický generátor s viacnásobným rádioizotopom (MMRTG), ktorý je podobný energii ako zvedavosť používa rover. Aj keď robotické misie, ktoré sa spoliehajú na zdroje jadrovej energie, nie sú úplne lacné, umožňujú misie, ktoré môžu trvať roky a vykonávať neoceniteľný výskum (ako napríklad zvedavosť ukázal).
Ako Peter Bedini - programový manažér vesmírneho oddelenia JHUAPL a Dragonfly je projektový manažér - vysvetlil by, že by to umožnilo dlhodobú misiu so značnými návratmi:
„Mohli by sme vziať pristávača, dať ho na Titan, vykonať tieto štyri merania na jednom mieste a výrazne zvýšiť naše porozumenie Titanu a podobným mesiacom. Môžeme však znásobiť hodnotu misie, ak pridáme leteckú mobilitu, ktorá by nám umožnila prístup k rôznym geologickým prostrediam, maximalizovať návratnosť vedy a znižovať riziko misie prekonávaním prekážok. “
Nakoniec misia ako Dragonfly by bol schopný preskúmať, ako ďaleko prebiotická chémia pokročila na Titane. Tieto typy experimentov, pri ktorých sa organické stavebné bloky kombinujú a vystavujú energii, aby zistili, či sa objaví život, nemožno v laboratóriu vykonať (hlavne z dôvodu zahrnutých časových období). Vedci preto dúfajú, že uvidia, ako ďaleko pokročili veci na Titanovom povrchu, kde pre veky existujú prebiotické podmienky.
Vedci budú tiež hľadať chemické podpisy, ktoré naznačujú prítomnosť vody a / alebo uhľovodíkov. V minulosti sa špekulovalo, že v Titanovom interiéri môže existovať život a že na jeho povrchu môžu existovať exotické metanogénne formy života. Nájdenie dôkazov o takomto živote by spochybnilo naše predstavy o tom, kde sa život môže objaviť, a výrazne by zlepšilo hľadanie života v slnečnej sústave aj mimo nej.
Ako naznačil doktor Turtle, výber misií bude čoskoro k dispozícii, či už bude alebo nie Dragonfly misia bude vyslaná na Titan, o ktorom by sa malo rozhodnúť o pár rokov:
"Neskôr na jeseň vyberie NASA niekoľko navrhovaných misií Nové hranice, ktoré sa budú ďalej pracovať na koncepčných štúdiách fázy A," uviedla. „Tieto štúdie by trvali väčšinu roku 2018, po čom by nasledovalo ďalšie kolo preskúmania. A konečný výber letovej misie by bol v polovici roku 2019… Misie navrhované pre toto kolo programu Nové hranice by sa mali začať pred koncom roku 2025. “
Nezabudnite sa pozrieť na toto video možného videa Dragonfly misia, s láskavým dovolením JHUAPL:
