Praėjusią savaitę - nuo vasario 27 d., Pirmadienio iki kovo 1 d., Trečiadienio - NASA būstinėje Vašingtone surengė „Planetary Science Vision 2050 Workshop“. Daugelio pristatymų, kalbų ir diskusijų metu NASA su tarptautine bendruomene pasidalino savo daugybe ateities kosminių tyrinėjimų planų.
Tarp ambicingesnių iš jų buvo pasiūlymas ištirti Titaną naudojant oro tyrinėtoją ir nusileidimo aparatą. Remiantis EKA misijos „Cassini-Huygen“ sėkme, šiame plane bus numatytas oro balionas, kuris tyrinėtų Titano paviršių iš mažo aukščio, kartu su „Mars Pathfinder“- stiliaus misija, tirianti paviršių.
Galiausiai misijos į Titaną tikslas yra ištirti turtingą organinę ir cheminę aplinką, kurią turi mėnulis, o tai suteikia unikalią galimybę planetų tyrinėtojams. Kurį laiką mokslininkai suprato, kad Titano paviršiuje ir atmosferoje yra gausybė organinių junginių ir visa prebiotinė chemija, reikalinga gyvybei, kad ji funkcionuotų.
Pristatymui, pavadintam „Judumas iš oro: raktas į turtingą Titano cheminės įvairovės ištyrimą“, pirmininkavo Ralph Lorenz iš Johns Hopkins taikomosios fizikos laboratorijos, o kartu pirmininkavo Elizabeth Turtle (taip pat iš John Hopkins APL) ir Jason Barnes iš Aidaho universiteto fizikos katedra. Kaip „Vėžlys“ el. Paštu paaiškino „Space Magazine“, „Titan“ pateikia keletą įdomių naujos kartos misijos galimybių:
„Titanas ypač domina, nes gausi ir sudėtinga organinė chemija gali mus išmokyti apie chemines sąveikas, kurios galėjo įvykti čia Žemėje (ir kur kitur?), Lemiančias gyvenimo vystymąsi. Be to, „Titan“ ne tik turi vidinį skysto vandens vandenyną, bet taip pat atsiras galimybių organinėms medžiagoms sumaišyti su skystu vandeniu Titano paviršiuje, pavyzdžiui, smūginiams krateriams ir galbūt cryovolcanic išsiveržimams. Natūralu, kad organinių medžiagų ir skysto vandens derinys padidina astrobiologinį potencialą. “
Dėl šios priežasties Titano tyrinėjimas dešimtmečiais buvo mokslinis tikslas. Vienintelis klausimas yra, kaip geriausia pasidairyti po unikalią „Titan“ aplinką. Ankstesnių dešimtmečių tyrimų metu, pavyzdžiui, kampanijos strategijos darbo grupėje (CSWG) dėl prebiotinės chemijos išorinėje saulės sistemoje, kurios bendraautoris buvo Lorenzas, buvo sugalvota, kad mobilioji oro transporto priemonė (tokia kaip dirižablis ar oro balionas) gerai tinkamas užduočiai.
Tačiau tokios transporto priemonės negalėtų ištirti Titano metano ežerų, kurie yra vienas iš labiausiai jaudinančių mėnulio piešinių, kiek tai susiję su prebiotikų chemijos tyrimais. Be to, orlaivis negalėtų atlikti cheminės paviršiaus in situ analizės, panašiai kaip „Mars Exploration Rovers“ (Dvasia, galimybė ir Smalsumas) buvo daroma ant Marso - ir su milžiniškais rezultatais!
Tuo pat metu Lorenzas ir jo kolegos nagrinėjo Titano angliavandenilių jūrų tyrinėjimo koncepcijas, pavyzdžiui, siūlomą „Titan Mare Explorer“ (TiME) kapsulę. Kaip viena iš kelių NASA 2010 m. „Discovery“ konkurso finalininkų, ši koncepcija pareikalavo ateinančiais dešimtmečiais dislokuoti jūrinį robotą Titaną, kur jis tirtų savo metano ežerus ir sužinotų daugiau apie metano ciklą bei ieškotų organinio gyvybės požymių.
Nors toks pasiūlymas būtų rentabilus ir pateiktų labai įdomių tyrimų galimybių, jis taip pat turi tam tikrų trūkumų. Pavyzdžiui, 2020–2030-aisiais šiauriniame Titano pusrutulyje bus žiemos sezonas; tuo metu dėl atmosferos storio nebus įmanoma tiesiogiai susisiekti su žeme ir Žemės vaizdais. Be to, jūrinė transporto priemonė užkirstų kelią tyrinėti Titano sausumos paviršius.
Tai suteikia keletą labiausiai tikėtinų pažangių Titano cheminių medžiagų raidos, įskaitant Titano kopos smėlį, studijų. Šioje srityje, kaip vėjo valdomoje vietoje, gali būti medžiagų, esančių visame Titane, ir joje taip pat gali būti vandeniui pakeistų medžiagų. Panašiai kaip „Mars Pathfinder“ iškrovimo vieta buvo pasirinkta taip, kad joje būtų galima rinkti mėginius iš plataus ploto, pavyzdžiui, vieta būtų ideali vieta nusileidžiančiajam.
Lorencas ir jo kolegos pasisakė už tai, kad misija būtų išdėstyta 2007 m. Pavyzdiniame tyrime, kuriame buvo raginama sukurti Montgolfière oro balioną regioniniams tyrimams ir į „Pathfinder“ panašų nusileidimą. Tai suteiktų galimybę atlikti paviršiaus vaizdą esant rezoliucijai, kurios neįmanoma iš orbitos (dėl tirštos atmosferos), taip pat ištirti paviršiaus chemiją ir vidinę Mėnulio struktūrą.
Taigi, kol oro balionas rinks aukštos skiriamosios gebos mėnulio duomenis, nusileidėjas galėjo atlikti seismologinius tyrimus, apibūdinančius ledo storį virš Titano vidinio vandens vandenyno. Tačiau nusileidimo misija būtų ribota, atsižvelgiant į nuotolį, o „Titan“ paviršius kelia judumo problemų. Tai galėtų padaryti labiausiai pageidaujamą variantą keliais iškrovimo įrenginiais arba perkeliamais tūptais.
„Galimi taikiniai yra sritys, kuriose mes galime išmatuoti kietų paviršiaus medžiagų, kurių sudėtis vis dar nėra gerai žinoma, pavyzdžiui,„ Titan “kopos smėlis“, - sakė „Vėžlys“. „Norint nustatyti jų sudėtį, reikalinga išsami in situ analizė. Ežerai ir jūros taip pat intriguoja; tačiau artimiausiu laikotarpiu (misijos atvyks į 2030-uosius) dauguma jų vyks žiemos tamsoje. Taigi tyrinėjant juos greičiausiai teks palaukti iki 2040-ųjų “.
Šia misijos koncepcija taip pat būtų pasinaudota keletu pastaraisiais metais padarytos technologinės pažangos. Kaip Lorenzas paaiškino pristatymo metu:
„Sunkesnis nei oras mobilumas„ Titan “iš tiesų yra labai efektyvus, be to, patobulinimai autonominiuose orlaiviuose per du dešimtmečius nuo tada, kai CSWG padarė tokį tyrinėjimą realia perspektyva. Keli in situ orlaiviai, kuriuos tiekia oro transporto priemonės, pavyzdžiui, lėktuvai ar orlaiviai, turintys prieigą prie kelių vietų, suteiktų labiausiai norimą mokslinį pajėgumą, labai svarbų kilmės, darbo ir gyvenimo temoms. “
Lorencas, vėžlys ir Barnesas taip pat pristatys šias išvadas artėjančioje 48-ojoje mėnulio ir planetų mokslo konferencijoje, kuri vyks kovo 20–24 dienomis Woodlands mieste, Teksaso valstijoje. Ten prie jų prisijungs papildomi Johns Hopkins APL ir Aidaho universiteto nariai, taip pat NASA Goddardo kosminių skrydžių centro, Pensilvanijos valstijos universiteto ir „Honeybee Robotics“ atstovai.
Tačiau, spręsdami kai kuriuos papildomus iššūkius, kurie nebuvo iškelti 2050 m. Vizijos dirbtuvėse, jie pristatys šiek tiek savo idėjos. Vietoj oro baliono ir kelių tūpimo priemonių jie pateiks misijos koncepciją, įtraukdami „Dragonfly“ garso auditorių. Ši keturių rotorių transporto priemonė galėtų pasinaudoti tiršta Titano atmosfera ir mažu sunkio jėga, kad gautų pavyzdžius ir nustatytų paviršiaus sudėtį įvairiomis geologinėmis sąlygomis.
Ši koncepcija taip pat apima daugelį naujausių technologijų pasiekimų, įskaitant modernią valdymo elektroniką ir komercinių nepilotuojamų orlaivių (UAV) dizaino pažangą. Be to, keturkopis atsikratytų chemiškai varomų retrokortų ir galėtų įjungti energiją tarp skrydžių, suteikdamas jam daug ilgesnę gyvenimo trukmę.
Šios ir kitos Saturno mėnulio titano tyrinėjimo koncepcijos ateinančiais metais tikrai įgaus trauką. Atsižvelgiant į daugybę paslapčių, užfiksuotų šiame pasaulyje - įskaitant gausų vandens ledo kiekį, prebiotikų chemiją, metano ciklą ir požeminį vandenyną, kuris greičiausiai yra prebiotinė aplinka, tai tikrai yra populiarus mokslinių tyrimų tikslas.
