Eelmisel nädalal - esmaspäevast, 27. veebruarist kuni kolmapäevani, 1. märtsini - korraldas NASA oma peakorteris Washingtonis “Planetary Science Vision 2050 Workshop”. Paljude ettekannete, kõnede ja paneeldiskussioonide käigus jagas NASA rahvusvahelise üldsusega oma paljusid kosmoseuuringute tulevikuplaane.
Üks ambitsioonikamaid neist oli ettepanek uurida Titanit, kasutades selleks maadeavastajat ja maandurit. Tuginedes ESA Cassini-Huygeni missiooni õnnestumisele, hõlmab see plaan õhupalli, mis uuriks Titani pinda madalalt kõrguselt koos Marsi teerajaja- stiilimissioon, mis uuriks pinda.
Lõppkokkuvõttes on missioon Titanini jaoks uurida rikkaliku orgaanilise keemilise keskkonnaga, mis Kuul on, mis annab planeediuurijatele ainulaadse võimaluse. Juba mõnda aega on teadlased mõistnud, et Titani pinnal ja atmosfääris on rohkesti orgaanilisi ühendeid ja kogu elu toimimiseks vajalik prebiootiline keemia.
Ettekannet pealkirjaga “Õhus liikuvus: Titani rikkaliku keemilise mitmekesisuse uurimise võti” juhatas Ralph Lorenz Johns Hopkinsi rakendusfüüsika laborist ning kaasjuhatajad Elizabeth Turtle (samuti John Hopkins APL) ja Jason Barnes Idaho ülikooli füüsika osakond. Nagu Turtle selgitas ajakirjale Space Magazine, pakub Titan põnevaid võimalusi järgmise põlvkonna missiooniks:
“Titan on eriti huvipakkuv, kuna rikkalik ja keeruline orgaaniline keemia võib meile õpetada keemilistest koostoimetest, mis võisid aset leida siin Maa peal (ja mujal?), Mis võivad põhjustada elu arengut. Lisaks pole Titanil mitte ainult sisemine vedela veega ookean, vaid on olnud ka võimalusi orgaaniliste materjalide segunemiseks Titani pinnal vedela veega, näiteks löögikraatrid ja võib-olla krüo-vulkaanipursked. Orgaanilise materjali ja vedela veega kombineerimine suurendab muidugi astrobioloogilist potentsiaali. ”
Sel põhjusel on Titani uurimine olnud teaduslik eesmärk juba aastakümneid. Ainus küsimus on, kuidas oleks parem uurida Titani ainulaadset keskkonda. Varasemate aastakümnete uuringute - näiteks välise päikesesüsteemi prebiootilise keemia kampaaniastrateegia töörühma (CSWG) - mille kaasautoriks oli Lorenz - ettepanek on, et liikuv õhusõiduk (näiteks õhulaev või õhupall) sobiks hästi - sobib ülesandega.
Sellised sõidukid ei saaks aga uurida Titani metaanijärve, mis on üks kuu kõige põnevamaid jooniseid, niivõrd kui prebiootilise keemia uuringud käivad. Veelgi enam, õhusõiduk ei saaks pinna in situ keemilist analüüsi läbi viia, sarnaselt Mars Exploration Roversi (Vaim, võimalus ja Uudishimu) teinud Marsil - ja tohutute tulemustega!
Samal ajal uurisid Lorenz ja tema kolleegid Titani süsivesinike merede uurimise kontseptsioone - näiteks kavandatud kapslit Titan Mare Explorer (TiME). NASA 2010. aasta avastuste konkursi ühe finalistina kutsus see kontseptsioon lähiaastakümnetel kasutusele merendusrobotit Titanile, kus see uuriks oma metaanijärve, et saada rohkem teada metaanitsüklist ja otsida orgaanilise elu märke.
Kuigi selline ettepanek oleks kulutõhus ja pakuks väga põnevaid teadusuuringute võimalusi, on sellel ka mõningaid piiranguid. Näiteks kogeb Titani põhjapoolkera aastatel 2020–2030 oma talvehooaega; millisel hetkel muudab selle atmosfääri paksus maapealse side ja Maa vaated võimatuks. Lisaks välistaks meresõiduk Titani maapinna uurimise.
Need pakuvad mõnda kõige tõenäolisemat väljavaadet Titani arenenud keemilise evolutsiooni, sealhulgas Titani luiteliivide uurimiseks. Tuulevaikse piirkonnana on selles piirkonnas tõenäoliselt materjali kogunenud kogu Titanilt ja see võib sisaldada ka vesist muudetud materjale. Palju nagu Marsi teerajaja maandumiskoht valiti nii, et see võiks koguda proove laiast piirkonnast, näiteks asukoht oleks maanduri jaoks ideaalne koht.
Sellisena pooldasid Lorenz ja tema kolleegid seda tüüpi missiooni, mis oli sõnastatud 2007. aasta lipulaeva uuringus, mis nõudis piirkondlikuks uurimiseks Montgolfière'i õhupalli ja Pathfinderi-laadse maanduri kasutamist. See annaks võimaluse teostada pinna pildistamist eraldusvõimega, mis on orbiidilt võimatu (paksu atmosfääri tõttu), samuti uurida Kuu pinnakeemiat ja sisestruktuuri.
Ehkki õhupall koguks Kuu kõrgresolutsiooniga geograafilisi andmeid, võiks maandur läbi viia seismoloogilisi uuringuid, mis iseloomustaksid Titani siseveekogu kohal jää paksust. Maandumismissioon oleks siiski ulatuse poolest piiratud ja Titani pind tekitab liikumisprobleeme. See muudaks kõige soovitavamaks mitu maandurit või ümberpaigutatavat maandurit.
"Võimalike sihtmärkide hulka kuuluvad alad, kus saame mõõta tahkeid pinnamaterjale, mille koostis pole endiselt hästi teada, näiteks Titani luiteliivad," ütles Kilpkonn. Nende koostise määramiseks on vaja üksikasjalikku in situ analüüsi. Järved ja mered on samuti intrigeerivad; Kuid lähemal ajal (lähetused saabuvad 2030. aastateni) toimub enamik neist talvises pimeduses. Nii et nende uurimisel tuleks tõenäoliselt oodata 2040. aastateni. ”
See missioonikontseptsioon kasutaks ära ka mitmed viimastel aastatel tehtud tehnoloogilised edusammud. Nagu Lorenz esitluse käigus selgitas:
„Õhust raskem liikuvus Titanil on tegelikult väga tõhus, pealegi on autonoomsete lennukite parendused kahe aastakümne jooksul pärast seda, kui CSWG muudab sellise uurimise realistlikuks väljavaateks. Mitmetele kohapealsetele maanduritele, mida tarnitakse õhusõidukilt, näiteks lennukilt või õhust liikuva maandumisega, et pääseda juurde mitmesse kohta, oleks kõige soovitavam teaduslik suutlikkus, mis on päritolu, töö ja elu teemadel väga asjakohane. ”
Lorenz, Turtle ja Barnes esitlevad neid leide ka eelseisval 48. kuu- ja planeediteaduste konverentsil - mis toimub 20. – 24. Märtsil Texase osariigis Woodlandsis. Seal liituvad nendega veel Johns Hopkinsi APL-i ja Idaho ülikooli liikmed, samuti paneelide esindajad NASA Goddardi kosmoselennukeskusest, Pennsylvania osariigi ülikoolist ja Honeybee Roboticsist.
Kui käsitleda mõnda täiendavat väljakutset, mida 2050. aasta visiooni töötoas ei tõstatatud, tutvustavad nad oma ideed veidi. Ballooni ja mitme maanduri asemel esitavad nad missioonikontseptsiooni, mis hõlmab “Dragonfly” qaudcopterit. See nelja rootoriga sõiduk saaks kasutada Titani paksu atmosfääri ja madalat gravitatsiooni, et saada proove ja määrata pinna koostis mitmes geoloogilises keskkonnas.
See kontseptsioon hõlmab ka palju hiljutisi tehnoloogia arenguid, sealhulgas kaasaegset juhtelektroonikat ja edusamme äriliste mehitamata õhusõidukite (UAV) kujunduses. Lisaks sellele vähendaks kvadkopter keemiliste jõuga tagantrekordeid ja saaks lendude vahel voolu sisse lülitada, andes sellele potentsiaalselt pikema eluea.
Need ja muud Saturni kuu Titan'i uurimise kontseptsioonid tõmbavad järgmistel aastatel kindlasti veetma. Arvestades arvukaid saladusi, mis siin maailmas lukustatud on - sisaldab rikkalikku vesijäät, prebiootilist keemiat, metaanitsüklit ja maa-alust ookeani, mis on tõenäoliselt prebiootiline keskkond -, on see kindlasti teadusuuringute populaarne eesmärk.
