Στα τέλη της δεκαετίας του 1970 και στις αρχές της δεκαετίας του '80, οι επιστήμονες έκαναν την πρώτη τους λεπτομερή ματιά στο μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου, Τιτάνα. Χάρη στο Πρωτοπόρος 11 ανιχνευτή, το οποίο στη συνέχεια ακολούθησε το Voyager 1 και2 αποστολές, οι άνθρωποι της Γης αντιμετωπίστηκαν με εικόνες και αναγνώσεις αυτού του μυστηριώδους φεγγαριού. Αυτό που αποκάλυψε ήταν ένας κρύος δορυφόρος που είχε ωστόσο μια πυκνή ατμόσφαιρα πλούσια σε άζωτο.
Χάρη στο Cassini-Huygens αποστολή, η οποία έφτασε στον Τιτάνα τον Ιούλιο του 2004 και θα τερματίσει την αποστολή της στις 15 Σεπτεμβρίου, τα μυστήρια αυτού του φεγγαριού έχουν βαθαίνει. Ως εκ τούτου, γιατί η NASA ελπίζει να στείλει περισσότερες αποστολές εκεί στο εγγύς μέλλον, όπως το λιβελούλα έννοια. Αυτό το σκάφος είναι έργο του εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου John Hopkins (JHUAPL), για το οποίο μόλις υπέβαλαν επίσημη πρόταση.
Ουσιαστικά, λιβελούλα θα ήταν μια αποστολή κατηγορίας New Frontiers που θα χρησιμοποιούσε μια εγκατάσταση dual-quadcopter για να μετακινηθεί. Αυτό θα επέτρεπε την κατακόρυφη απογείωση και προσγείωση (VTOL), διασφαλίζοντας ότι το όχημα θα μπορούσε να εξερευνήσει την ατμόσφαιρα του Τιτάνα και να διεξάγει επιστήμη στην επιφάνεια. Και φυσικά, θα διερευνήσει επίσης τις λίμνες μεθανίου του Τιτάνα για να δει τι είδους χημεία συμβαίνει μέσα τους.
Ο στόχος όλων αυτών θα ήταν να ρίξει φως στο μυστηριώδες περιβάλλον του Τιτάνα, το οποίο όχι μόνο έχει κύκλο μεθανίου παρόμοιο με τον κύκλο νερού της Γης, αλλά είναι πλούσιο σε πρεβιοτική και οργανική χημεία. Εν ολίγοις, ο Τιτάνας είναι ένας «ωκεανός κόσμος» του Ηλιακού μας Συστήματος - μαζί με τα φεγγάρια του Δία Europa και Ganymede, και το φεγγάρι του Κρόνου του Εγκέλαδου - που θα μπορούσε να περιέχει όλα τα απαραίτητα συστατικά για τη ζωή.
Επιπλέον, προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι το φεγγάρι καλύπτεται από πλούσια αποθέματα οργανικού υλικού που υποβάλλονται σε χημικές διεργασίες, που μπορεί να είναι παρόμοιες με αυτές που έλαβαν χώρα στη Γη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Εξαιτίας αυτού, οι επιστήμονες έχουν δει τον Τιτάνα ως ένα είδος πλανητικού εργαστηρίου, όπου θα μπορούσαν να μελετηθούν οι χημικές αντιδράσεις που μπορεί να έχουν οδηγήσει στη ζωή στη Γη.
Ως Elizabeth Turtle, ένας πλανητικός επιστήμονας στο JHUAPL και ο κύριος ερευνητής του λιβελούλα αποστολή, είπε στο Space Magazine μέσω email:
«Ο Τιτάνας προσφέρει άφθονα πολύπλοκα οργανικά στην επιφάνεια ενός ωκεανού κόσμου που κυριαρχείται από νερό-πάγο, καθιστώντας τον ιδανικό προορισμό για να μελετήσει πρεβιοτική χημεία και να τεκμηριώσει τη βιωσιμότητα ενός εξωγήινου περιβάλλοντος. Επειδή η ατμόσφαιρα του Τιτάνα κρύβει την επιφάνεια σε πολλά μήκη κύματος, έχουμε περιορισμένες πληροφορίες σχετικά με τα υλικά που απαρτίζουν την επιφάνεια και τον τρόπο επεξεργασίας τους. Κάνοντας λεπτομερείς μετρήσεις της επιφανειακής σύνθεσης σε πολλές τοποθεσίες, η Dragonfly θα αποκάλυπτε από τι είναι φτιαγμένη η επιφάνεια και πόσο έχει προχωρήσει η πρεβιοτική χημεία σε περιβάλλοντα που παρέχουν γνωστά βασικά συστατικά για τη ζωή, προσδιορίζοντας τα διαθέσιμα χημικά δομικά στοιχεία και τις διαδικασίες στην εργασία για παραγωγή βιολογικά σχετικών ενώσεις."
Επιπλέον, λιβελούλα θα χρησιμοποιούσε επίσης παρατηρήσεις τηλεπισκόπησης για να χαρακτηρίσει τη γεωλογία των τοποθεσιών προσγείωσης. Εκτός από την παροχή πλαισίου για τα δείγματα, θα επέτρεπε επίσης σεισμικές μελέτες να καθορίσουν τη δομή του Τιτάνα και την παρουσία της υποεπιφανειακής δραστηριότητας. Τελευταίο αλλά εξίσου σημαντικό, λιβελούλα θα χρησιμοποιούσε αισθητήρες μετεωρολογίας και όργανα τηλεανίχνευσης για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με τις ατμοσφαιρικές και επιφανειακές συνθήκες του πλανήτη.
Ενώ έχουν γίνει πολλές προτάσεις για μια ρομποτική αποστολή εξερευνητών του Τιτάνα, οι περισσότερες από αυτές έχουν λάβει τη μορφή είτε εναέριων πλατφορμών είτε συνδυασμού μπαλονιού και προσγείωσης. Το εναέριο όχημα για In-situ και Airborne Titan Reconnaissance (AVIATR), μια πρόταση που έγινε στο παρελθόν από τον Jason Barnes και μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Αϊντάχο, είναι ένα παράδειγμα του πρώτου.
Στην τελευταία κατηγορία, έχετε έννοιες όπως το Titan Saturn System Mission (TSSM), μια ιδέα που αναπτύχθηκε από κοινού από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA) και τη NASA. Μια ιδέα Outer Planets Flagship Mission, η σχεδίαση του TSSM αποτελούνταν από τρία στοιχεία: έναν τροχιογράφο της NASA, έναν εκσκαφέα σχεδιασμένο από το ESA για να εξερευνήσει τις λίμνες του Τιτάνα και ένα μπαλόνι Montgolfiere σχεδιασμένο από το ESA για να εξερευνήσει την ατμόσφαιρα του.
Αυτό που χωρίζει λιβελούλα από αυτές και άλλες έννοιες είναι η ικανότητά του να πραγματοποιεί εναέριες και επίγειες μελέτες με μία μόνο πλατφόρμα. Όπως εξήγησε ο Δρ Turtle:
«Το Dragonfly θα ήταν μια επιτόπια αποστολή να εκτελεί λεπτομερείς μετρήσεις της επιφανειακής σύνθεσης και των συνθηκών του Τιτάνα για να κατανοήσει τη βιωσιμότητα αυτού του μοναδικού πλούσιου σε οργανικά ωκεανού κόσμου. Προτείναμε ένα στροφείο για να επωφεληθούμε από την πυκνή, ήρεμη ατμόσφαιρα του Τιτάνα και τη χαμηλή βαρύτητα (που κάνουν την πτήση πιο εύκολη στον Τιτάνα από ό, τι είναι στη Γη) για να μεταφέρει μια ικανή σουίτα οργάνων από τόπο σε τόπο - 10 έως 100 χιλιόμετρα - για να φτιάξει μετρήσεις σε διαφορετικές γεωλογικές ρυθμίσεις. Σε αντίθεση με άλλες εναέριες έννοιες που έχουν εξεταστεί για την εξερεύνηση του Τιτάνα (από τις οποίες υπήρξαν πολλές), η Dragonfly θα περνούσε το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου της στην επιφάνεια εκτελώντας μετρήσεις, πριν πετάξει σε άλλη τοποθεσία. "
λιβελούλαΗ σειρά οργάνων θα περιλαμβάνει φασματόμετρα μάζας για τη μελέτη της σύνθεσης της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας. φασματόμετρα ακτίνων γάμμα, τα οποία θα μπορούσαν να μετρήσουν τη σύνθεση της υποεπιφάνειας (δηλαδή αναζητώντας ενδείξεις εσωτερικού ωκεανού) · αισθητήρες μετεωρολογίας και γεωφυσικής, οι οποίοι μετρούν τον άνεμο, την ατμοσφαιρική πίεση, τη θερμοκρασία και τη σεισμική δραστηριότητα · και μια σουίτα κάμερας για λήψη φωτογραφιών της επιφάνειας.
Δεδομένης της πυκνής ατμόσφαιρας του Τιτάνα, τα ηλιακά κύτταρα δεν θα ήταν μια αποτελεσματική επιλογή για μια ρομποτική αποστολή. Ως εκ τούτου, το Dragonfly θα βασίζεται σε μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια πολλαπλών αποστολών ραδιοϊσότοπο (MMRTG) για ισχύ, παρόμοιο με αυτό που Περιέργεια χρησιμοποιεί το rover. Ενώ οι ρομποτικές αποστολές που βασίζονται σε πηγές πυρηνικής ενέργειας δεν είναι ακριβώς φθηνές, επιτρέπουν αποστολές που μπορούν να διαρκέσουν για χρόνια κάθε φορά και να διεξάγουν πολύτιμη έρευνα (όπως Περιέργεια έχει δείξει).
Ως Peter Bedini - ο Διευθυντής Προγράμματος στο Τμήμα Διαστήματος JHUAPL και Το Dragonfly's διαχειριστής έργου - εξήγησε, αυτό θα επέτρεπε μια μακροπρόθεσμη αποστολή με σημαντικές αποδόσεις:
«Θα μπορούσαμε να πάρουμε έναν εκφορτωτή, να τον βάλουμε στον Τιτάνα, να πάρουμε αυτές τις τέσσερις μετρήσεις σε ένα μέρος και να αυξήσουμε σημαντικά την κατανόησή μας για τον Τιτάνα και παρόμοια φεγγάρια. Ωστόσο, μπορούμε να πολλαπλασιάσουμε την αξία της αποστολής εάν προσθέσουμε εναέρια κινητικότητα, η οποία θα μας επέτρεπε να έχουμε πρόσβαση σε μια ποικιλία γεωλογικών ρυθμίσεων, μεγιστοποιώντας την επιστροφή της επιστήμης και μειώνοντας τον κίνδυνο αποστολής ξεπερνώντας ή γύρω από τα εμπόδια. "
Στο τέλος, μια αποστολή όπως λιβελούλα θα μπορούσε να διερευνήσει πόσο προχωρημένη η πρεβιοτική χημεία στον Τιτάνα. Αυτοί οι τύποι πειραμάτων, όπου οι οργανικές δομικές μονάδες συνδυάζονται και εκτίθενται σε ενέργεια για να δουν αν αναδύεται η ζωή, δεν μπορούν να εκτελεστούν σε εργαστήριο (κυρίως λόγω των σχετικών χρονοδιαγραμμάτων). Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες ελπίζουν να δουν πόσο έχουν προχωρήσει τα πράγματα στην επιφάνεια του Τιτάνα, όπου υπήρχαν πρεβιοτικές συνθήκες για αιώνες.
Επιπλέον, οι επιστήμονες θα αναζητήσουν επίσης χημικές υπογραφές που δείχνουν την παρουσία νερού και / ή υδρογονανθράκων. Στο παρελθόν, εικάζεται ότι η ζωή θα μπορούσε να υπάρχει στο εσωτερικό του Τιτάνα και ότι εξωτικές μεθανογενείς μορφές ζωής θα μπορούσαν να υπάρχουν ακόμη και στην επιφάνειά του. Η εύρεση αποδεικτικών στοιχείων για μια τέτοια ζωή θα προκαλούσε τις αντιλήψεις μας για το πού μπορεί να αναδυθεί η ζωή και να ενισχύσει σημαντικά την αναζήτηση ζωής μέσα στο Ηλιακό Σύστημα και πέραν αυτής.
Όπως ανέφερε ο Δρ Turtle, η επιλογή αποστολής θα έρθει σύντομα, και ανεξάρτητα από το εάν ή όχι λιβελούλα η αποστολή θα σταλεί στον Τιτάνα θα πρέπει να αποφασιστεί μέσα σε λίγα χρόνια:
"Αργότερα αυτό το φθινόπωρο, η NASA θα επιλέξει μερικές από τις προτεινόμενες αποστολές New Frontiers για περαιτέρω εργασία στις φάσεις Α Concept Concept", είπε. «Αυτές οι μελέτες θα διεξαχθούν για το μεγαλύτερο μέρος του 2018, ακολουθούμενος από έναν άλλο γύρο επανεξέτασης. Και η τελική επιλογή μιας αποστολής πτήσης θα ήταν στα μέσα του 2019… Οι αποστολές που προτείνονται σε αυτόν τον γύρο του προγράμματος «Νέα σύνορα» θα προγραμματιστούν να ξεκινήσουν πριν από το τέλος του 2025. »
Και βεβαιωθείτε ότι έχετε δει αυτό το βίντεο λιβελούλα αποστολή, ευγενική προσφορά του JHUAPL:
