JHUAPL proponuje misję Dragonfly do Tytana

Naukowcy z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory złożyli w NASA propozycję nowej koncepcji misji klasy New Frontiers,w  ramach której wyposażony w instrumenty, zasilany radioizotopowo podwójny quadcopter miałby badać potencjalnie sprzyjające życiu miejsca na powierzchni Tytana, największego księżyca Saturna.

„Myślę, że projekt wydaje się jasny”, mówi Peter Bedini, menedżer projektu Dragonfly w prezentacji wideo dołączonej do wniosku.

Dragonfly miałaby być misją wykorzystującą gwałtowny rozwój obserwowany w ostatnich latach w dziedzinie autonomicznych systemów lotniczych. Zdolności dronów sprawiają, że Dragonfly mógłby wykonywać liczne loty przenosząc się z jednego stanowiska do innego na powierzchni księżyca.

Tytan charakteryzuje się różnorodną, bogatą w węgiel chemią na powierzchni zdominowanej przez lód wodny jak i w oceanie znajdującym się pod powierzchnią. Tytan uważany jest za jeden z kilku „wodnych światów” w Układzie Słonecznym, które posiadają składniki niezbędne do powstania życia, a bogata materia organiczna pokrywająca powierzchnię księżyca podlega procesom chemicznym podobnym do tych, które mają miejsce także na Ziemi. Dragonfly mógłby wykorzystać gęstą atmosferę Tytana do odwiedzenia licznych miejsc lądując w bezpiecznym terenie, a następnie ostrożnie nawigując po trudniejszym terenie.

„To ten typ eksperymentu, którego nie da się wykonać w laboratorium z uwagi na skale czasowe”, mówi Elizabeth Turtle, główna badaczka misji Dragonfly. „Mieszanie bogatych związków organicznych z ciekłą wodą na powierzchni Tytana mogło trwa przez bardzo długie okresy czasu. Misja Dragonfly została zaprojektowana do badania wyników eksperymentów na Tytanie w zakresie chemii prebiotycznej”.

Dzięki gęstej atmosferze i niskiej grawitacji Tytana lot jest dużo łatwiejszy niż na Ziemi, dzięki czemu Dragonfly może mieć wiele możliwości działania. Choć na powierzchni Tytana jest wystarczająco dużo światła do obserwowania powierzchni, nie ma go wystarczająco dużo do wydajnego zasilania sondy. Dlatego też Dragonfly według planów miałby być zasilany przez MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator).

W każdej lokalizacji Dragonfly analizowałby powierzchnię oraz atmosferę za pomocą pieczołowicie dobranych instrumentów naukowych nastawionych na określanie przyjazności dla życia poszczególnych miejsc i panujących w nich warunków środowiskowych. Sonda badałaby do jakiego etapu doprowadziły chemiczne procesy prebiotyczne oraz poszukiwałaby chemicznych sygnatur wskazujących na życie oparte o wodę i/lub węglowodory. Pomiary te obejmują:

  • spektroskopię mas, która pozwoliłaby na określenie składu chemicznego powierzchni i atmosfery,
  • spektroskopię w zakresie promieniowania gamma, która pozwoliłaby na określenie składu warstw podpowierzchniowych,
  • czujniki meteorologiczne i geofizyczne, które mierzyłyby warunki atmosferyczne takie jak wiatr, ciśnienie, temperatura, aktywność sejsmiczna i inne czynniki,
  • zestaw kamer, które pozwoliłyby na scharakteryzowanie geologicznej i fizycznej naturze powierzchni księżyca i określanie kolejnych miejsc lądowania.

„Moglibyśmy wysłać lądownik, posadzić go na Tytanie, wykonać te cztery pomiary w jednym miejscu i znacząco powiększyć korpus naszej wiedzy o Tytanie i podobnych księżycach”, mówi Bedini. „Niemniej jednak, możemy zwielokrotnić wartość tej misji jeżeli dołożymy do niej mobilność na powierzchni, która pozwoli nam dotrzeć do różnych formacji geologicznych i zmaksymalizować zysk naukowy”.

Pod koniec roku NASA wybierze kilka z przedstawionych propozycji misji New Frontiers do dalszych prac rozwojowych. Tylko jedna z tych propozycji doczeka się realizacji jako czwarta misja w tym programie. Pierwszą misją programu New Frontiers była misja New Horizons do Plutona i Pasa Kuipera także przygotowana przez specjalistów z APL. Proces selekcji misji zakończy się w połowie 2019 roku.

Źródło: JPL