Misja Dragonfly ma wystartować w 2028 r SpaceXodkryję Saturnksiężyca Tytana, skupiając się na jego unikalnych płynach węglowodorowych i potencjale prebiotycznych procesów chemicznych.
Dragonfly będzie badał chemię i geologię Księżyca z miejsca lądowania w pobliżu krateru Selk, wykorzystując konstrukcję oktokoptera zoptymalizowaną pod kątem warunków panujących na Tytanie.
Rozpoczęcie misji Dragonfly
NASA przyznała firmie SpaceX kontrakt na wystrzelenie misji Dragonfly na Tytana, księżyca Saturna. Misja, której wystrzelenie na pokładzie rakiety Falcon Heavy ma nastąpić w 2028 r., ma dotrzeć do Tytana do 2034 r. Dragonfly to misja astrobiologiczna, której celem jest analiza składu chemicznego powierzchni lodowatego księżyca i badanie jego potencjału w zakresie aktywności prebiotycznej.
Będzie to druga wizyta na Tytanie, po krótkiej misji Europejska Agencja Kosmicznasonda Huygens w 2005 r.
Odkrywanie unikalnego środowiska Tytana
Tytan wyróżnia się w Układzie Słonecznym jako jedyne poza Ziemią ciało niebieskie posiadające na powierzchni ciecze. Jednak te ciecze to węglowodory, a nie woda. Mogą również występować powierzchniowe osady lodu wodnego, prawdopodobnie powstałe w wyniku uderzeń lub aktywności kriowulkanicznej. Naukowcy uważają, że na Tytanie mogą znajdować się prebiotyczne substancje chemiczne, co czyni go kluczowym miejscem badań początków życia i rozwoju chemii prebiotycznej.
Tytan jest łagodny, jeśli chodzi o lot z napędem; jego atmosfera jest gęsta, a grawitacja słaba w porównaniu z Ziemią. Dragonfly to oktokopter, czyli duży quadkopter z podwójnymi wirnikami, który może wykorzystać przyjazne warunki lotu na Tytanie. Będzie poruszał się z prędkością około 36 km/h (22 mil/h) i będzie napędzany radioizotopowym generatorem termoelektrycznym (RTG), silnikiem sprawdzonym w wielu misjach. Jednostka została zaprojektowana tak, aby była zbędna; może stracić jeden z silników lub wirników i nadal działać.
Lądowanie i wstępne badania na Tytanie
Dragonfly wyląduje w pobliżu obiektu na Tytanie zwanego Shangri-La, na wschód od miejsca, w którym wylądowała sonda Huygens. Shangri-La to jedno z trzech dużych mórz piaskowych w pobliżu równika księżycowego.
Celem Dragonfly jest struktura uderzeniowa Selk, w pobliżu krawędzi Shangri-La. Selk to młody krater uderzeniowy o średnicy około 90 km (56 mil), w którym znajdują się baseny ze stopionym materiałem, czyli miejsca, w których woda w stanie ciekłym i substancje organiczne mogą się ze sobą mieszać, tworząc aminokwasy lub inne biomolekuły. Ważka początkowo wyląduje na wydmach w pobliżu konstrukcji, a następnie rozpocznie eksplorację regionu i jego składu chemicznego.
Analiza cech geologicznych Tytana
W dużej mierze dzięki Cassini i Huygens badacze poczynili postępy w zrozumieniu Tytana. W artykuł z 2020 rokunaukowcy zbadali dwa typy kraterów na Księżycu: kratery wydmowe i kratery równinne. Selk to krater wydmowy, a w artykule naukowcy stwierdzili, że kratery wydmowe są bogatsze w substancje organiczne niż kratery na równinach i w rzeczywistości prawie w całości składają się z substancji organicznych. Jednak gęsta atmosfera Tytana utrudnia obserwacje, a ustalenia te wynikają z interpretacji albedo i emisyjności.
Badania pokazują, że w Selk i innych kraterach wydmowych mogło pierwotnie znajdować się więcej lodu wodnego, ale duża jego część uległa erozji. Jednakże lód wodny występował przez długi czas i Dragonfly udaje się do Selk, aby zbadać skład chemiczny w kraterze i określić, czy woda i substancje organiczne oddziałują na siebie oraz czy chemia prebiotyczna poczyniła postępy.
Rola Falcona Heavy w Podróży Ważki
Wysłanie Dragonfly na Tytana leży w gestii Falcona Heavy należącego do SpaceX. Falcon Heavy ma na swoim koncie 11 startów, w tym start Europy Clipper w październiku. Po wystrzeleniu Dragonfly przez Falcon Heavy statek kosmiczny wykona jeden przelot obok Ziemi, aby uzyskać dodatkową prędkość.
Dotarcie Dragonfly do Tytana zajmie sześć lat, a gdy już tam dotrze, kapsuła wejściowa zostanie oddzielona od modułu wycieczkowego. Przy pomocy powłoki aerodynamicznej i dwóch spadochronów lądownik wytrzyma około 105 minut opadania. Na wysokości około 1,2 km nad powierzchnią lądownik rozłoży płozy i na ich podstawie lidar i danych radarowych, wykona autonomiczne lądowanie.
Z miejsca lądowania Dragonfly rozmieści się i wykona serię lotów o długości do 8 km (5 mil). W regionie występuje zróżnicowana geologia, a wiropłat pobierze próbki i wtedy przeanalizuj je podczas nocy Tytana, które trwają około 8 ziemskich dni, czyli około 192 godzin. Następnie uda się do krateru Selk.
Znaczenie Tytana w astrobiologii
Tytan jest ważnym celem astrobiologicznym w naszym Układzie Słonecznym i w przeciwieństwie do zamarzniętych księżyców oceanicznych, Europy i Enceladusa, nie ma dodatkowej złożoności polegającej na przedostawaniu się przez gruby lód, zanim będzie można zbadać jego potencjalnie biologiczne środowisko.
Jednak aby to wszystko się powiodło, najpierw potrzebny jest udany start. NASA płaci SpaceX około 256 milionów dolarów za wystrzelenie Dragonfly, a jeśli start przebiegnie bez żadnych problemów, będą to dobrze wydane pieniądze.
Na podstawie artykułu pierwotnie opublikowanego na Wszechświat dzisiaj.
