Місія Dragonfly на Титан “розсекретила” свої головні цілі

Місія Dragonfly на Титан "розсекретила" свої головні цілі

Серед безлічі місяців нашої Сонячної системи особливо вирізняється Титан Сатурна – це єдиний місяць із солідною атмосферою і рідиною на поверхні. У нього навіть є погодна система, подібна до земної, хоча замість води йде метановий дощ. Може, там теж буде якесь життя?

Місія NASA Dragonfly, яка відправить переміщуваний посадковий модуль гвинтокрилого апарату на поверхню Титана в середині 2030-х років, стане першою місією з дослідження поверхні Титана, і у неї великі цілі.

19 липня наукова група Dragonfly опублікувала «Наукові цілі і завдання переміщуваного посадкового модуля Dragonfly Titan Rotorcraft» в журналі Planetary Science Journal. Провідний автор статті – Джейсон Барнс, заступник головного дослідника Dragonfly і професор фізики Університету Айдахо.

Цілі Dragonfly включають пошук хімічних біосигнатур; дослідження активного метанового циклу місяця; і вивчення пребіотичної хімії, яка відбувається в даний час в атмосфері Титана і на його поверхні.

«Титан є утопію дослідника», – сказав співавтор Алекс Хейс, доцент астрономії Коледжу мистецтв і наук і дослідник Dragonfly. «Наукові питання, які у нас є для Титана, дуже широкі, тому що ми ще мало знаємо про те, що насправді відбувається на поверхні. На кожне питання, на яке ми відповіли під час дослідження Титана з орбіти Сатурна місією Кассіні, ми отримали 10 нових.”

Хоча “Кассіні” знаходиться на орбіті Сатурна протягом 13 років, щільна атмосфера з метану на Титані унеможливила надійну ідентифікацію матеріалів на його поверхні. Хоча радар “Кассіні” дозволив вченим проникнути в атмосферу і ідентифікувати земні морфологічні структури, включаючи дюни, озера і гори, дані не могли виявити їх склад.

Місія Dragonfly на Титан "розсекретила" свої головні цілі
Надано: Джонс Хопкінс / APL.

«Фактично, в той час, коли був запущений «Кассіні», ми навіть не знали, чи була поверхня Титану глобальним рідким океаном метану і етану або твердою поверхнею з водяного льоду і твердої органіки», – сказав Хейс, директор Корнельского центру астрофізики і планетології.

Зонд “Гюйгенс”, який приземлився на Титані в 2005 році, був розроблений для плавання в метановому морі або приземлення на тверду поверхню. Його наукові експерименти проводилися переважно в атмосфері, тому що конструктори не були впевнені, що він виживе після приземлення. Dragonfly стане першою місією з дослідження поверхні Титана і визначенню детального складу його багатої органічними речовинами поверхні.

«Що мене так захоплює, так це те, що ми зробили прогнози про те, що відбувається в локальному масштабі на поверхні і як Титан працює як система, – сказав Хейс, – а зображення і вимірювання Dragonfly розкажуть нам, наскільки вони правильні чи помилкові” .

Хейс працював над Титаном майже всю свою кар’єру. Він особливо хоче відповісти на деякі питання, підняті “Кассіні” в області його спеціальності: процеси на поверхні планет і взаємодії поверхні з атмосферою.

«Мої основні наукові інтереси полягають в розумінні Титана як складного земного світу і в спробі зрозуміти процеси, які рухають його еволюцією», – сказав він. «Це включає в себе все, від взаємодії метанового циклу з поверхнею і атмосферою до маршрутизації матеріалу по поверхні і потенційному обміну з внутрішнім простором».

Хейс внесе значний вклад і в іншу область: досвід роботи марсоходів на Марсі.

Астрономи Корнелла в даний час беруть участь в місіях Mars Science Laboratory і Mars 2020 року, а також очолюють місію Mars Exploration Rovers. Уроки, витягнуті з цих марсоходів на Марсі, переносяться на Титан, сказав Хейс.

Dragonfly проведе повний день Титана (еквівалентний 16 земним дням) в одному місці, проводячи наукові експерименти і спостереження, а потім полетить в нове місце. Науковій групі необхідно буде прийняти рішення про те, що буде робити космічний корабель далі, на основі уроків з попереднього місця розташування – «саме це марсіанські всюдиходи робили протягом десятиліть», – сказав Хейг.

Низька гравітація Титана (близько однієї сьомої земної) і щільна атмосфера (в чотири рази більш щільна, ніж у Землі) роблять його ідеальним місцем для літального апарату. Його відносно спокійна атмосфера з більш легкими вітрами, ніж на Землі, робить його ще кращим. І хоча наукова група не очікує дощу під час польотів Dragonfly, Хейс зазначив, що поки ніхто не знає погодних умов на супутнику.

Пошук хімічних біосигнатур Dragonfly також буде широким. Крім вивчення заселеності Титана в цілому, вони будуть досліджувати потенційні хімічні біосигнатури, минулі чи нинішні, як водних організмів, так і тих, які можуть використовувати рідкі вуглеводні в якості розчинника, наприклад, в його озерах, морях або водоносних горизонтах.

Коментуйте: