1970ndate lõpus ja 80ndate alguses said teadlased oma esimese üksikasjaliku ülevaate Saturni suurimast kuust Titan. Tänu Pioneer 11 sond, millele järgnes seejärel Voyager 1 ja2 missioonide ajal töödeldi Maa inimesi selle salapärase kuu piltide ja näitudega. Need paljastasid külma satelliidi, millel oli sellegipoolest tihe lämmastikurikas õhkkond.
Tänu Cassini-Huygens Misjonil, mis jõudis Titanini 2004. aasta juulis ja mis lõpetab oma missiooni 15. septembril, on selle kuu saladused alles süvenenud. Seetõttu loodab NASA lähitulevikus sinna saata rohkem missioone, nagu näiteks Dragonfly kontseptsioon. See käsitöö on John Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika labori (JHUAPL) töö, mille jaoks nad just esitasid ametliku ettepaneku.
Sisuliselt Dragonfly oleks New Frontiers-klassi missioon, mis kasutaks liikumiseks dual-quadcopteri seadistust. See võimaldaks vertikaalset õhkutõusmist ja maandumist (VTOL), tagades, et sõiduk on võimeline uurima Titani atmosfääri ja viima teadustööd pinnalt. Ja muidugi uuriks see ka Titani metaanijärve, et näha, milline keemia nende sees toimub.
Selle kõige eesmärk oleks heita valgust Titani salapärasele keskkonnale, kus metaanitsükkel pole mitte ainult sarnane Maa enda veeringlusega, vaid on rikas prebiootilise ja orgaanilise keemia poolest. Lühidalt öeldes on Titan meie päikesesüsteemi “ookeanimaailm” - koos Jupiteri kuude Europa ja Ganymede ning Saturni Enceladus-kuuga -, mis võiks sisaldada kõiki eluks vajalikke koostisosi.
Veelgi enam, varasemad uuringud on näidanud, et Kuu on kaetud rikkalike orgaaniliste materjalide ladestustega, mis on läbimas keemilisi protsesse, mis võivad olla sarnased nendega, mis Maa peal toimus miljardeid aastaid tagasi. Seetõttu on teadlased hakanud Titanit pidama omamoodi planeedi laboratooriumiks, kus saaks uurida keemilisi reaktsioone, mis võisid põhjustada elu Maal.
Elizabeth Turtle, JHUAPLi planeediteadlane ja JHUAPLi uurija Dragonfly ütles ajakiri Space Magazine e-posti teel:
„Titan pakub vee-jääga domineeriva ookeanimaailma pinnal ohtralt keerulisi orgaanilisi aineid, mis teeb sellest ideaalse sihtkoha prebiootilise keemia uurimiseks ja maavälise keskkonna elamiskõlblikkuse dokumenteerimiseks. Kuna Titani atmosfäär varjab pinda paljudel lainepikkustel, on meil piiratud teave materjalide kohta, mis pinna moodustavad, ja kuidas neid töödeldakse. Tehes üksikasjalikke pinnakoostise mõõtmisi mitmes kohas, selgitaks Dragonfly välja, millest pind on tehtud ja kui kaugele on prebiootiline keemia edenenud keskkondades, mis pakuvad teadaolevaid elu peamisi koostisosi, tuvastades olemasolevad keemilised ehitusplokid ja tööprotsessid bioloogiliselt asjakohaste tootmiseks ühendid. ”
Lisaks, Dragonfly kasutaks maandumiskohtade geoloogia iseloomustamiseks ka kaugseire vaatlusi. Lisaks proovide jaoks konteksti pakkumisele võimaldaks see seismiliste uuringute abil kindlaks teha ka titani struktuuri ja pinnase aktiivsuse olemasolu. Viimane, kuid mitte vähem tähtis: Dragonfly kasutaks meteoroloogiaandureid ja kaugseirevahendeid, et koguda teavet planeedi atmosfääri- ja pinnatingimuste kohta.
Kui Titani robotide uurimise missiooni jaoks on tehtud mitu ettepanekut, on enamik neist tehtud kas tõsteplatvormide või kombineeritud õhupalli ja maanduri kujul. Jason Barnesi ja Idaho ülikooli teadlaste töörühma minevikus tehtud ettepanek õhusõiduki in situ ja õhus toimuva titaanluure uurimiseks (AVIATR) on näide sellest.
Viimases kategoorias on teil sellised kontseptsioonid nagu Titan Saturn System Mission (TSSM), kontseptsiooni, mida töötasid välja Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) ja NASA. Välisplaneetide lipulaeva missiooni kontseptsioon koosnes TSSMi disainist kolmest elemendist - NASA orbiidist, ESA kavandatud maandurist, mis uurib Titani järvi, ja ESA disainitud Montgolfiere õhupalli, et uurida selle atmosfääri.
Mis eraldab Dragonfly nendest ja teistest kontseptsioonidest lähtub tema võime läbi viia õhupõhiseid ja maapealseid uuringuid ühe platvormiga. Nagu dr Turtle selgitas:
„Dragonfly oleks in situ missioon Titaani pinna koostise ja tingimuste üksikasjalike mõõtmiste teostamiseks, et mõista selle ainulaadse orgaaniliselt rikkaliku ookeanimaailma asustatavust. Tegime ettepaneku tiiburlaeva kasutamiseks Titani tiheda, rahuliku atmosfääri ja väikese raskusjõu korral (mis muudavad Titanil lendu hõlpsamaks kui Maa peal), et edastada võimekas instrumentide komplekt ühest kohast teise - 10-kilomeetriste kilomeetrite kaugusele -, et teha neid mõõtmised erinevates geoloogilistes seadetes. Erinevalt teistest õhust koosnevatest kontseptsioonidest, mida Titani uurimiseks on kaalutud (neid on olnud mitu), veedaks Dragonfly suurema osa ajast mõõtmiste tegemisel pinnal, enne kui lendaks teise kohta. ”
DragonflyMõõteriistakomplekt sisaldaks massispektromeetreid pinna ja atmosfääri koostise uurimiseks; gamma-kiirgus-spektromeetrid, mis mõõdaksid aluspinna koostist (s.t otsiksid sisemise ookeani kohta tõendeid); meteoroloogia ja geofüüsika andurid, mis mõõdaksid tuult, õhurõhku, temperatuuri ja seismilist aktiivsust; ja kaamerakomplekt, et pilte pinnale klõpsata.
Titani tihedat atmosfääri arvestades ei oleks päikesepatareid robotmissiooni jaoks tõhusad võimalused. Sellisena loodaks Dragonfly energia saamiseks mitmete missioonidega radioisotoopide termoelektrilisele generaatorile (MMRTG), sarnaselt sellele, mida Uudishimu rover kasutab. Kuigi tuumaenergiaallikatele tuginevad robotmissioonid pole just odavad, võimaldavad need siiski missioone, mis võivad kesta aastaid korraga ja viia läbi hindamatuid uuringuid (näiteks Uudishimu on näidanud).
Peter Bedini - JHUAPLi kosmoseosakonna programmijuhi ja Dragonfly’s projektijuht - selgitatud, see võimaldaks pikaajalist missiooni, millel on märkimisväärne tulu:
„Me võiksime võtta maanduri, panna selle Titanile, teha need neli mõõtmist ühes kohas ja suurendada märkimisväärselt meie arusaamist Titanist ja sarnastest kuudest. Kuid me võime missiooni väärtust korrutada, kui lisame õhutranspordi, mis võimaldaks meil juurde pääseda mitmesugustele geoloogilistele seadetele, maksimeerides teaduse tagasitulekut ja vähendades missiooniriski takistuste ületamisel või ümber minnes. ”
Lõpuks selline missioon nagu Dragonfly saaks uurida, kui kaugele on prebiootiline keemia Titanil arenenud. Seda tüüpi katseid, kus orgaanilised ehitusplokid ühendatakse ja neile antakse energiat, et teha kindlaks, kas elu tekib, ei saa laboris läbi viia (peamiselt sellega seotud ajakavade tõttu). Sellisena loodavad teadlased näha, kui kaugele on asjad jõudnud Titani pinnal, kus eoonide jaoks on olemas prebiootilised tingimused.
Lisaks otsivad teadlased ka keemilisi allkirju, mis viitaksid vee ja / või süsivesinike baasil olevale elueale. Varem on spekuleeritud, et elu võis eksisteerida Titani sisemuses ja eksootilised metanogeensed eluvormid võisid eksisteerida isegi selle pinnal. Sellise elu kohta tõendite leidmine seaks kahtluse alla meie arusaamad elust, kus elu võib tekkida, ja parandaks oluliselt elu otsimist Päikesesüsteemis ja mujal.
Nagu dr Turtle märkis, tuleb peagi missioonivalik ja olenemata sellest, kas Dragonfly missioon saadetakse Titanile tuleks otsustada vaid mõne aasta pärast:
"Hiljem sel sügisel valib NASA mõned kavandatud Uute piiride missioonid edasiseks tööks A-faasi kontseptsiooni uuringutes," ütles ta. „Need uuringud kestaksid suurema osa 2018. aastast, millele järgneb veel üks läbivaatamisvoor. Ja lõplik lennumissiooni valimine peaks toimuma 2019. aasta keskel. Uute piiride programmi sellesse vooru kavandatud missioonid kavandatakse käivitada enne 2025. aasta lõppu. ”
Ja vaadake kindlasti seda videot võimalikust Dragonfly missioon, JHUAPLi nõusolek:
