I slutningen af 1970'erne og begyndelsen af 80'erne fik forskerne deres første detaljerede kig på Saturns største måne Titan. Takket være Pioneer 11 sonde, som derefter blev fulgt af Voyager 1 og2 missioner, blev jordens mennesker behandlet med billeder og aflæsninger af denne mystiske måne. Hvad disse afslørede var en kold satellit, der alligevel havde en tæt, kvælstofrig atmosfære.
Takket være Cassini-Huygens mission, der nåede til Titan i juli 2004 og afslutter sin mission den 15. september, har denne månes mysterier kun uddybet. Derfor håber NASA at sende flere missioner der i den nærmeste fremtid, som f.eks Guldsmed koncept. Dette håndværk er værket fra John Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), som de lige har forelagt et officielt forslag til.
væsentlige, Guldsmed ville være en mission i New Frontiers-klassen, der ville bruge en dual-quadcopter-opsætning til at komme rundt. Dette ville muliggøre lodret start og landing (VTOL) og sikre, at køretøjet ville være i stand til at udforske Titans atmosfære og udføre videnskab på overfladen. Og selvfølgelig ville det også undersøge Titans methansøer for at se, hvilken slags kemi der finder sted inden for dem.
Målet med alt dette ville være at belyse Titans mystiske miljø, der ikke kun har en metankredsløb svarende til Jordens egen vandcyklus, men er rig på prebiotisk og organisk kemi. Kort sagt, Titan er en ”havverden” i vores solsystem - sammen med Jupiters måner Europa og Ganymede og Saturns måne af Enceladus - der kunne indeholde alle de ingredienser, der er nødvendige for livet.
Hvad mere er, tidligere undersøgelser har vist, at månen er dækket af rige aflejringer af organisk materiale, der gennemgår kemiske processer, dem, der måske svarer til dem, der fandt sted på Jorden for milliarder af år siden. På grund af dette er forskere kommet til at betragte Titan som et slags planetarisk laboratorium, hvor de kemiske reaktioner, der kan have ført til liv på Jorden, kunne studeres.
Som Elizabeth Turtle, en planetvidenskabsmand ved JHUAPL og den vigtigste efterforsker for Guldsmed mission, fortalte Space Magazine via e-mail:
”Titan tilbyder rigelige, komplekse organiske stoffer på overfladen af en vandis-domineret oceanverden, hvilket gør det til en ideel destination at studere prebiotisk kemi og dokumentere et beboer i et udenjordisk miljø. Da Titans atmosfære skjuver overfladen ved mange bølgelængder, har vi begrænset information om materialerne, der udgør overfladen, og hvordan de behandles. Ved at foretage detaljerede målinger af overfladesammensætning flere steder, ville Dragonfly afsløre, hvad overfladen er lavet af, og hvor langt prebiotisk kemi er fremskredt i miljøer, der leverer kendte nøgleingredienser for livet, idet de identificerer de tilgængelige kemiske byggesten og processer på arbejdet for at producere biologisk relevante forbindelser.”
Ud over, Guldsmed ville også bruge observationer til fjernfølning til at karakterisere landingsstedets geologi. Ud over at tilvejebringe kontekst for prøverne, ville det også give mulighed for seismiske undersøgelser for at bestemme strukturen af Titan og tilstedeværelsen af aktivitet under jorden. Sidst men ikke mindst, Guldsmed ville bruge meteorologisensorer og fjernsensorinstrumenter til at indsamle information om klodens atmosfære- og overfladeforhold.
Mens der er fremsat flere forslag til en robot explorer-mission af Titan, har de fleste af disse taget form af enten en luftplatform eller en kombinationsballon og en lander. Aerial Vehicle for in-situ and Airborne Titan Reconnaissance (AVIATR), et forslag fremsat af Jason Barnes og et team af forskere fra University of Idaho, er et eksempel på førstnævnte.
I sidstnævnte kategori har du koncepter som Titan Saturn System Mission (TSSM), et koncept, der blev udviklet i fællesskab af Det Europæiske Rumorganisation (ESA) og NASA. Et koncept med flagskibets ydre planeter, TSSM-designet bestod af tre elementer - en NASA-orbiter, en ESA-designet lander til at udforske Titans søer og en ESA-designet Montgolfiere-ballon for at udforske dens atmosfære.
Hvad adskiller sig Guldsmed fra disse og andre koncepter er dens evne til at gennemføre luft- og jordbaserede studier med en enkelt platform. Som Dr. Turtle forklarede:
”Dragonfly ville være en in situ-mission til at udføre detaljerede målinger af Titans overfladesammensætning og -forhold for at forstå beboeligheden i denne unikke organiske rige verdensverden. Vi foreslog en rotorcraft for at drage fordel af Titans tætte, rolige atmosfære og lave tyngdekraft (som gør flyet lettere på Titan end det er på Jorden) til at transportere en kapabel pakke instrumenter fra sted til sted - 10 til 100 kilometer fra hinanden - at fremstille målinger i forskellige geologiske indstillinger. I modsætning til andre luftkoncepter, der er taget i betragtning til Titan-efterforskning (hvoraf der har været flere), ville Dragonfly tilbringe det meste af sin tid på overfladen med at udføre målinger, før de flyver til et andet sted. ”
Guldsmed'Pakke af instrumenter ville omfatte massespektrometre til at undersøge sammensætningen af overfladen og atmosfæren; gamma-ray-spektrometre, som ville måle undergrundens sammensætning (dvs. søge bevis for et indre hav); meteorologi og geofysiske sensorer, der kunne måle vind, atmosfærisk tryk, temperatur og seismisk aktivitet; og en kamerapakke til at klikke på overfladen.
I betragtning af Titans tætte atmosfære ville solceller ikke være en effektiv mulighed for en robotmission. Som sådan vil Dragonfly være afhængig af en Multi-Mission Radioisotop Thermoelectric Generator (MMRTG) for strøm, svarende til hvad Nysgerrighed rover bruger. Mens robotmissioner, der er afhængige af atomkraftkilder, ikke er nøjagtigt billige, gør de det dog muligt for missioner, der kan vare i mange år ad gangen og udføre uvurderlig forskning (som Nysgerrighed har vist).
Som Peter Bedini - programleder på JHUAPL Space Department og Dragonfly s projektleder - forklaret, dette ville give mulighed for en langsigtet mission med betydelig afkast:
”Vi kunne tage en lander, sætte den på Titan, tage disse fire målinger på et sted og øge vores forståelse af Titan og lignende måner markant. Vi kan dog multiplicere missionens værdi, hvis vi tilføjer luftmobilitet, hvilket vil gøre det muligt for os at få adgang til forskellige geologiske indstillinger, maksimere videnskabets tilbagevenden og sænke missionsrisikoen ved at gå over eller omkring forhindringer. ”
I sidste ende en mission som Guldsmed ville være i stand til at undersøge, hvor langt prebiotisk kemi er gået med Titan. Disse typer eksperimenter, hvor organiske byggesten er kombineret og udsat for energi for at se om der opstår liv, kan ikke udføres i et laboratorium (hovedsageligt på grund af de involverede tidsskalaer). Som sådan håber videnskabsmænd at se, hvor langt ting er kommet på Titans overflade, hvor der har eksisteret prebiotiske forhold for eoner.
Derudover vil forskere også være på udkig efter kemiske underskrifter, der indikerer tilstedeværelsen af vand og / eller carbonhydridbaseret liv. Tidligere er det blevet spekuleret i, at der kunne eksistere liv i Titans indre, og at eksotiske metanogene livsformer endda kunne eksistere på dens overflade. At finde bevis for et sådant liv ville udfordre vores forestillinger om, hvor livet kan dukke op, og i høj grad forbedre søgen efter liv i solsystemet og videre.
Som Dr. Turtle anførte, vil valg af mission snart komme, og hvorvidt Guldsmed mission sendes til Titan skulle besluttes om kun få år:
”Senere i efteråret vil NASA vælge et par af de foreslåede New Frontiers-missioner til videre arbejde i fase A-konceptstudier,” sagde hun. ”Disse undersøgelser kørte i det meste af 2018, efterfulgt af en anden gennemgangsrunde. Og det endelige valg af en flyrejse ville være i midten af 2019 ... Opgaver, der blev foreslået til denne runde af programmet New Frontiers, skulle planlægges lanceret inden udgangen af 2025. ”
Og sørg for at tjekke denne video af en mulig Guldsmed mission, høflighed af JHUAPL:
