Wewnątrz „Ważki”, nowej bezzałogowej misji NASA na Tytana

Co by było, gdyby istniał statek kosmiczny, który mógłby wylądować na świecie podobnym do Ziemi w naszym Układzie Słonecznym, a następnie odlecieć i codziennie wybierać nowe miejsce? Wyśle zdjęcia jezior, oceanów, plaż, dolin, gór i płaskowyżów.

Dokładnie to planuje NASA dla Tytana, największego księżyca Saturna i jedynego świata w Układzie Słonecznym, poza Ziemią, który ma ciecze na powierzchni. Misja Dragonfly, właśnie potwierdzona przez NASA, wygląda na to, że zainspiruje pokolenie z widokami planet, których nikt z nas nigdy wcześniej nie widział.

Większy od planety Merkury i posiadający najbardziej złożoną atmosferę w Układzie Słonecznym, Tytan zostanie wkrótce odkryty przez drona. „Ważka to śmiałe przedsięwzięcie, jakiego nigdy wcześniej nie widziano”. Powiedział Zibi Turtle, główny badacz Dragonfly.

W ten sposób zostanie to zrobione.

Poznaj ważkę

Witamy w Dragonfly, autonomicznie sterowanym helikopterze lub oktopterze z ośmioma ostrzami, który począwszy od 2034 roku spędzi co najmniej dwa ziemskie lata na eksploracji ziemskiego świata w serii lotów, które codziennie będą zmieniać położenie na Ziemi (16 Ziemi dni). W niecałą godzinę pokona dziesiątki mil lub kilometrów.

Sam samochód jest bardzo podobny do helikoptera. Jest tej samej wielkości co łazik marsjański – mniej więcej wielkości małego SUV-a – i był testowany na kalifornijskich pustyniach przypominających wydmy na Tytanie, w tunelach aerodynamicznych w Centrum Badawczym Langley NASA oraz w Laboratorium Fizyki Stosowanej NASA. Pokój Tytanów. Nie jest wyposażony w panele słoneczne. Znajdowanie się tak daleko od słońca pod zamglonym niebem jest niepraktyczne, dlatego Dragonfly będzie napędzany energią nuklearną.

Na pokładzie Dragonfly znajdzie się zestaw instrumentów naukowych zaprojektowanych do badania prebiotycznej chemii organicznej Tytana:

• Spektrometr neutronowy.
• System wiercenia.
• Spektrometr masowy.

Razem te elementy pozwolą Dragonfly skanować i dosłownie zarysowywać powierzchnię Tytana w poszukiwaniu cząsteczek organicznych i potencjalnych biosygnatur.

Dragonfly rozpocznie się w miejscu, w którym Huygens przerwał. Większość wiedzy naukowców o Tytanie pochodzi od Huygensa, który 14 stycznia 2005 roku zszedł na powierzchnię Tytana na dwie godziny i 27 minut, strzelając… Ten funkcjonalny film poklatkowy. To najdalszy statek kosmiczny od Ziemi na powierzchni innego świata.

Przyciąganie Tytana

Tytan przypomina wczesną Ziemię, ale istnieje wiele interesujących różnic między nim a dzisiejszą Ziemią. Jego atmosfera składa się z 98% azotu i 2% metanu. Temperatura jego powierzchni wynosi około -290°F/-179°C. Grawitacja Tytana wynosi 14% grawitacji Ziemi, co pozwala statkowi kosmicznemu takiemu jak Dragonfly latać niemal bez wysiłku.

Tytan to największy z 82 znanych księżyców Saturna, jedyny księżyc, jaki można zobaczyć przez mały teleskop, i jest to świat oceaniczny. Podobnie jak w przypadku Ganimedesa, Europy Jowisza i Enceladusa Saturna, uważa się, że ocean Tytana istnieje pod powierzchnią. Znajduje się tam również morze, Kraken Mare, prawie tak duże, jak wszystkie pięć Wielkich Jezior razem wzięte, które teoretycznie mogłaby eksplorować zautomatyzowana łódź podwodna. Ale jego morza i jeziora nie zawierają wody, ale raczej ciekły etan i metan.

Chociaż wiadomo, że ma wiele cech przypominających Ziemię – takich jak jeziora, rzeki, góry i kaniony – okazał się skomplikowanym światem do badania na odległość ze względu na jego gęstą i mglistą atmosferę. Podczas swojej misji w latach 2004–2017 flagowa sonda Cassini NASA przeleciała 600 mil nad Tytanem, wysyłając dane o płynnych rzekach i jeziorach, dolinach, grzbietach górskich, płaskowyżach i wydmach przypominających Mississippi.

Odkrywanie Tytana

„Ze względu na gęstą, mglistą atmosferę Tytana jego powierzchnia była ledwo widoczna przed przybyciem Cassini i Huygens”. Powiedział żółw. „Pierwsze zdjęcia w podczerwieni i radary ujawniły powierzchnię, ale w wielu przypadkach cechy nadal były trudne do zinterpretowania, ponieważ Tytan tak bardzo różni się od innych miejsc, które badaliśmy… Tytan był wciąż bardzo nieznanym miejscem, kiedy wylądowała sonda Huygens”. . Przez atmosferę wykonuj pomiary atmosfery i rób zdjęcia powierzchni.

Kiedy planetolodzy po raz pierwszy zobaczyli wykonane przez Huygensa obrazy kanałów rzecznych i krajobrazów przypominających Ziemię, byli zdumieni. „Nie mogę się doczekać powrotu z Dragonfly” – powiedział żółw.

Chemia atmosfery Tytana jest bardziej złożona niż jakiejkolwiek innej znanej atmosfery w Układzie Słonecznym. Naukowcy wiedzą, że zawiera wiele cząsteczek organicznych, w tym węglowodory i minerały, które nie występują na Ziemi. Uważa się, że chemia Tytana zmienia się wraz z porami roku. Ponieważ jednak Saturn okrąża Słońce raz na 29 ziemskich lat, każda pora roku trwa około siedmiu ziemskich lat.

Zwiększone koszty

Misja Dragonfly wystartuje w lipcu 2028 r. na pokładzie superciężkiej rakiety – prawdopodobnie SpaceX Falcon Heavy – aby zapewnić jej wystarczający ciąg, aby wylądować zgodnie z planem w 2034 r. Dzieje się tak pomimo opóźnienia spowodowanego koronawirusem, które opóźniło planowany start w 2026 r.

Użycie znacznie większej rakiety i inne zwiększone koszty związane z opóźnieniem oznaczały, że NASA zobowiązała się wydać 3,35 miliarda dolarów na Dragonfly. W 2019 roku, kiedy został wybrany do programu NASA New Frontiers, miał kosztować 1 miliard dolarów, czyli maksymalny koszt dla tej klasy misji.

Inne misje New Frontiers obejmują misję New Horizons do Plutona i Pasa Kuipera, misję Juno krążącą wokół Jowisza oraz misję OSIRIS-REx, która we wrześniu dostarczyła próbki z asteroidy Bennu.

Kosztująca 3,35 miliarda dolarów Dragonfly jest bliska budżetowi głównej misji NASA na dużą skalę – i To opóźniło kolejną misję New Horizonsktóre mogą obejmować:

• Przykładowa misja powrotna Ceres.
• Misja przelotu w pobliżu księżyca Saturna, Enceladusa.
• Orbiter Tytana.
• Powrót próbki powierzchni komety.
• Sonda Saturna.
• Misja orbitera i lądownika na Centaura.
• Badacz Wenus na miejscu.

Życzę czystego nieba i szerokich oczu.