1970-luvun lopulla ja 80-luvun alussa tutkijat saivat ensimmäisen yksityiskohtaisen katsauksensa Saturnuksen suurimpaan kuuhun Titan . Kiitos Pioneer 11 koetin, jota sitten seurasi Matkustaminen 1 ja 2 Maan ihmisiä käsiteltiin tämän salaperäisen kuun kuvilla ja lukemilla. Nämä paljastivat kylmän satelliitin, jolla oli kuitenkin tiheä, typpeä sisältävä ilmakehä.
Kiitos Cassini-Huygens -tehtävä, joka saavutti Titanin heinäkuussa 2004 ja lopettaa tehtävänsä syyskuun 15. päivä , tämän kuun mysteerit ovat vain syventyneet. Siksi NASA toivoo lähettävänsä sinne lisää tehtäviä lähitulevaisuudessa, kuten Sudenkorento konsepti. Tämä käsityö on työ John Hopkinsin yliopiston sovelletun fysiikan laboratorio (JHUAPL), jonka he juuri lähettivät virallinen ehdotus varten.
PohjimmiltaanSudenkorentoolisi a Uudet rajat -luokan tehtävä, joka käyttäisi kahden nelikopterin kokoonpanoa liikkumiseen. Tämä mahdollistaisi pystysuoran nousun ja laskun (VTOL) varmistaen, että ajoneuvo pystyy tutkimaan Titanin ilmakehää ja tekemään tieteellistä tutkimusta pinnalla. Ja tietysti se tutkisi myös Titanin metaanijärviä nähdäkseen millaista kemiaa niissä tapahtuu.
Cassini-avaruusaluksen nappaama kuva Titanin ilmapiiristä. Kiitokset: NASA/JPL/Space Science Institute
Kaiken tämän tavoitteena olisi valaista Titanin mystistä ympäristöä, jossa ei ole vain maapallon omaa vedenkiertoa muistuttavaa metaanikiertoa, vaan jossa on runsaasti prebioottista ja orgaanista kemiaa. Lyhyesti sanottuna Titan on ' valtameren maailma ” aurinkokuntamme – sekä Jupiterin kuut Eurooppa ja Ganymede , ja Saturnuksen kuu Enceladus – joka voi sisältää kaikki elämälle välttämättömät ainesosat.
Lisäksi aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että kuu on peitetty runsailla orgaanisen materiaalin kerrostumilla, jotka ovat läpikäymässä kemiallisia prosesseja, jotka saattavat olla samanlaisia kuin maapallolla miljardeja vuosia sitten. Tämän vuoksi tiedemiehet ovat tulleet pitämään Titania eräänlaisena planeettalaboratoriona, jossa voitaisiin tutkia kemiallisia reaktioita, jotka ovat saattaneet johtaa elämään maan päällä.
Kuten Elizabeth Turtle, planeettatieteilijä JHUAPL:sta ja päätutkijaSudenkorentotehtävä, kertoi Universe Todaylle sähköpostitse:
'Titan tarjoaa runsaasti monimutkaisia orgaanisia aineita veden ja jään hallitseman valtamerimaailman pinnalla, joten se on ihanteellinen kohde prebioottisen kemian tutkimiseen ja maan ulkopuolisen ympäristön asuttavuuden dokumentoimiseen. Koska Titanin ilmakehä peittää pinnan monilla aallonpituuksilla, meillä on rajallisesti tietoa pinnan muodostavista materiaaleista ja niiden käsittelystä. Tekemällä yksityiskohtaisia pintakoostumusmittauksia useissa paikoissa Dragonfly paljastaisi, mistä pinta on valmistettu ja kuinka pitkälle prebioottinen kemia on edennyt ympäristöissä, jotka tarjoavat tunnettuja keskeisiä ainesosia elämään, tunnistaen saatavilla olevat kemialliset rakennuspalikat ja työprosessit biologisesti merkityksellisten tuottojen tuottamiseksi. yhdisteet.'
Lisäksi,Sudenkorentokäyttäisi myös kaukokartoitushavaintoja laskeutumispaikkojen geologian luonnehtimiseen. Sen lisäksi, että se tarjoaa näytteille kontekstin, se mahdollistaisi myös seismiset tutkimukset Titaanin rakenteen ja maanalaisen aktiivisuuden määrittämiseksi. Viimeinen mutta ei vähäisin,Sudenkorentokäyttäisi meteorologisia antureita ja kaukokartoituslaitteita keräämään tietoa planeetan ilmakehän ja pinnan olosuhteista.
Aerial Vehicle for In-situ ja Airborne Titan Reconnaissance (AVIATR) on toinen käsite Titanin ilmatutkijalle. Luotto: Mike Malaska
Vaikka Titanin robottitutkimustehtäväksi on tehty useita ehdotuksia, useimmat niistä ovat olleet joko nostolavat tai yhdistelmä ilmapallo ja laskeutuja . The Ilma-ajoneuvo paikan päällä ja ilmassa tapahtuvaan Titan-tiedusteluun (AVIATR), Jason Barnesin ja Idahon yliopiston tutkijaryhmän aiemmin tekemä ehdotus, on esimerkki edellisestä.
Jälkimmäisessä kategoriassa sinulla on käsitteitä, kuten Titan Saturn System -tehtävä (TSSM), konsepti, jota Euroopan avaruusjärjestö (ESA) ja NASA kehittivät yhdessä. An Ulkoplaneettojen lippulaivatehtävä Konseptin mukaan TSSM:n suunnittelu koostui kolmesta elementistä – NASAn kiertoradalla, ESAn suunnittelemasta laskeutujasta Titanin järvien tutkimiseen ja ESAn suunnittelemasta Montgolfiere-ilmapallosta sen ilmakehän tutkimiseen.
Mikä erottaaSudenkorentoNäistä ja muista käsitteistä on sen kyky suorittaa ilma- ja maapohjaisia tutkimuksia yhdellä alustalla. Kuten tohtori Turtle selitti:
'Dragonfly olisi in situ tehtävä suorittaa yksityiskohtaisia mittauksia Titanin pinnan koostumuksesta ja olosuhteista ymmärtääkseen tämän ainutlaatuisen orgaanisesti rikkaan valtamerimaailman asuttavuuden. Ehdotimme roottorialusta hyödyntämään Titanin tiheää, rauhallista ilmakehää ja alhaista painovoimaa (jotka tekevät lennosta helpompaa Titanilla kuin maan päällä) kuljettaakseen kykenevän sarjan instrumentteja paikasta toiseen – 10 s–100 kilometrin etäisyydellä toisistaan – mittaukset eri geologisissa olosuhteissa. Toisin kuin muut ilmakonseptit, joita on harkittu Titaanin tutkimiseen (joita on ollut useita), Dragonfly viettäisi suurimman osan ajastaan pinnalla mittausten tekemiseen ennen lentämistä toiseen paikkaan.
SudenkorentoLaitesarjaan kuuluisivat massaspektrometrit pinnan ja ilmakehän koostumuksen tutkimiseksi; gammasädespektrometrit, jotka mittasivat maanalaisen pinnan koostumuksen (eli etsivät todisteita sisävaltamerestä); meteorologian ja geofysiikan anturit, jotka mittaisivat tuulta, ilmanpainetta, lämpötilaa ja seismistä aktiivisuutta; ja kamerasarja, jolla voit ottaa kuvia pinnasta.
Taiteilijan konsepti Titan Aerial Daughter -nelikopterista ja sen 'Mothership' -ilmapallosta. Kiitos: NASA/STMD
Titanin tiheän ilmakehän vuoksi aurinkokennot eivät olisi tehokas vaihtoehto robottitehtävälle. Sellaisenaan Dragonfly tukeutuisi a Monitoiminen radioisotooppilämpögeneraattori (MMRTG) teholle, samanlainen kuin mitä Uteliaisuus rover käyttää. Vaikka ydinvoimalähteisiin perustuvat robottitehtävät eivät ole aivan halpoja, ne mahdollistavat tehtävät, jotka voivat kestää vuosia kerrallaan ja tehdä korvaamatonta tutkimusta (kutenUteliaisuuson osoittanut).
Kuten Peter Bedini – JHUAPL:n avaruusosaston ohjelmapäällikkö jaDragonflynprojektipäällikkö - selitti , tämä mahdollistaisi pitkän aikavälin tehtävän ja merkittäviä tuottoja:
'Voisimme ottaa laskukoneen, laittaa sen Titanille, tehdä nämä neljä mittausta yhdestä paikasta ja lisätä merkittävästi ymmärrystämme Titanista ja vastaavista kuista. Voimme kuitenkin moninkertaistaa tehtävän arvon, jos lisäämme siihen ilmaliikkuvuuden, mikä mahdollistaisi pääsyn erilaisiin geologisiin olosuhteisiin, maksimoimalla tieteen tuoton ja vähentämällä tehtävän riskiä ylittämällä tai kiertämällä esteitä.'
Lopulta tehtävä, kutenSudenkorentovoisi tutkia kuinka pitkälle prebioottinen kemia on edennyt Titanissa. Tämän tyyppisiä kokeita, joissa orgaanisia rakennuspalikoita yhdistetään ja altistetaan energialle nähdäkseen, syntyykö elämää, ei voida suorittaa laboratoriossa (pääasiassa niihin liittyvien aikarajojen vuoksi). Sellaisenaan tutkijat toivovat näkevänsä, kuinka pitkälle asiat ovat edenneet Titanin pinnalla, jossa prebioottiset olosuhteet ovat olleet olemassa aioneja.
Titaanin paksu, typpeä ja hiilivetyjä sisältävä ilmakehä antaa planeetalle samean, kellertävän ruskean ulkonäön. Kiitokset: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Lisäksi tutkijat etsivät myös kemiallisia allekirjoituksia, jotka osoittavat vesi- ja/tai hiilivetypohjaisen elämän olemassaolon. Aiemmin on arveltu, että Titanin sisällä voisi olla elämää ja että sen pinnalla voisi jopa esiintyä eksoottisia metanogeenisiä elämänmuotoja. Todisteiden löytäminen sellaisesta elämästä haastaisi käsityksemme siitä, missä elämä voi syntyä, ja lisäisi suuresti elämän etsimistä aurinkokunnassa ja sen ulkopuolella.
Kuten tohtori Turtle totesi, tehtävän valinta on tulossa pian, ja onko seSudenkorentoTitaanille lähetettävästä tehtävästä pitäisi päättää muutaman vuoden kuluttua:
'Myöhemmin tänä syksynä NASA valitsee muutamia ehdotetuista New Frontiers -tehtävistä jatkotyöskentelyä varten A-vaiheen konseptitutkimuksissa', hän sanoi. 'Nämä tutkimukset kestäisivät suurimman osan 2018, minkä jälkeen seuraisi toinen tarkistuskierros. Ja lopullinen lentotehtävän valinta olisi vuoden 2019 puolivälissä… Tälle New Frontiers -ohjelman kierrokselle ehdotetut tehtävät on määrä käynnistää ennen vuoden 2025 loppua.
Ja muista katsoa tämä video mahdollisestaSudenkorentotehtävä, JHUAPL:n luvalla:
Lisälukemista: JHU Hub