Geçen hafta - 27 Şubat Pazartesi - 1 Mart Çarşamba - NASA, Washington DC'deki merkezlerinde “Planet Science Vision 2050 Çalıştayı” na ev sahipliği yaptı. Çok sayıda sunum, konuşma ve panel tartışması sırasında NASA’lar, uzay araştırmalarının geleceği için birçok planını uluslararası toplumla paylaştı.
Bunlardan daha iddialı olanlar arasında, bir hava gezgini ve bir iniş kullanarak Titan'ı keşfetmek için bir teklif vardı. ESA’nın Cassini-Huygen misyonunun başarısına dayanan bu plan, Titan’ın yüzeyini düşük irtifadan keşfedecek bir balonla birlikte Mars Yol Bulucuyüzeyi keşfetmek tarzı bir görev.
Sonuçta, Titan'ın misyonu, gezegensel araştırmacılar için eşsiz bir fırsat sunan, ayın sahip olduğu zengin organik kimyasal ortamı keşfetmek olacaktır. Bir süredir, bilim adamları Titan’ın yüzeyinin ve atmosferinin bol miktarda organik bileşik ve yaşamın çalışması için gerekli olan tüm prebiyotik kimyaya sahip olduğunu anladılar.
“Hava Hareketliliği: Titan'ın Zengin Kimyasal Çeşitliliğini Keşfetmenin Anahtarı” başlıklı sunuma Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'ndan Ralph Lorenz ve Elizabeth Turtle (John Hopkins APL'den) ve Idaho Üniversitesi Fizik Bölümü. Turtle, Space Magazine'e e-posta yoluyla açıkladığı gibi, Titan, yeni nesil bir görev için bazı heyecan verici fırsatlar sunuyor:
“Titanlar özellikle ilgi çekicidir, çünkü bol ve karmaşık organik kimya bize burada Dünya'da (ve başka yerlerde?) Yaşamın gelişmesine yol açabilecek kimyasal etkileşimleri öğretebilir. Dahası, Titan'ın sadece bir iç sıvı-su okyanusu yoktur, aynı zamanda organik maddenin Titan'ın yüzeyinde sıvı suyla karışması için fırsatlar olacak, örneğin darbe kraterleri ve muhtemelen kriyovolkanik patlamalar. Organik malzemenin sıvı su ile kombinasyonu elbette astrobiyolojik potansiyeli artırır. ”
Bu nedenle Titan'ın keşfi onlarca yıldır bilimsel bir hedef olmuştur. Tek soru Titan’ın eşsiz ortamını keşfetmenin en iyi yoludur. Lorenz'in katkıda bulunduğu Dış Güneş Sisteminde Prebiyotik Kimya Kampanya Stratejisi Çalışma Grubu (CSWG) gibi önceki On Yıl Araştırmaları sırasında, mobil bir hava aracının (bir zeplin veya balon gibi) iyi olacağını ileri sürdü. göreve uygun.
Bununla birlikte, bu tür araçlar, prebiyotik kimya araştırmalarına gelince, ayın en heyecan verici çekimlerinden biri olan Titan’ın metan göllerini inceleyemezdi. Dahası, bir hava aracı, Mars Keşif Gezgini'nin (tıpkı Mars Exploration Rovers) gibi yüzeyde yerinde kimyasal analiz yapamazdı.Ruh, Fırsat ve Merak) Mars'ta ve muazzam sonuçlarla yapıyoruz!
Aynı zamanda, Lorenz ve meslektaşları, Titan'ın hidrokarbon denizlerini keşfetme konseptlerini incelediler - tıpkı önerilen Titan Mare Explorer (TiME) kapsülü gibi. NASA'nın 2010 Keşif yarışmasının birkaç finalistinden biri olan bu konsept, önümüzdeki on yılda deniz robotunun Titan'a konuşlandırılması çağrısında bulundu; burada metan döngüsü hakkında daha fazla bilgi edinmek ve organik yaşam belirtileri aramak için metan göllerini inceleyecekti.
Böyle bir teklif maliyet-etkin olabilir ve araştırma için çok heyecan verici fırsatlar sunarken, bazı sınırlamaları da vardır. Örneğin, 2020'ler-2030'lar boyunca Titan’ın kuzey yarımküresi kış mevsimini yaşayacak; bu noktada atmosferinin kalınlığı Dünya'ya doğrudan iletişim ve Dünya görüşlerini imkansız hale getirecektir. Bunun da ötesinde, bir deniz aracı Titan’ın kara yüzeylerini keşfetmeyi engelleyecektir.
Bunlar, Titan'ın kumul kumları da dahil olmak üzere Titan’ın gelişmiş kimyasal evrimini incelemek için en olası beklentilerden bazılarını sunar. Rüzgârlı bir bölge olarak, bu alan büyük olasılıkla Titan'ın her yerinden birikmiş malzemeye sahiptir ve ayrıca sulu olarak değiştirilmiş malzemeler içerebilir. Kadar Mars Yol Bulucu iniş alanı seçildi, böylece yer gibi geniş bir alandan örnekler toplayabilecekti.
Bu nedenle Lorenz ve meslektaşları, bölgesel keşif için bir Montgolfière balonu ve Pathfinder benzeri bir iniş yapan 2007 Amiral Gemisi Çalışmasında dile getirilen misyon türünü savunuyorlardı. Bu, yörüngeden imkansız olan çözünürlüklerde (kalın atmosferden dolayı) yüzey görüntüleme yapma ve ayın yüzey kimyasını ve iç yapısını araştırma fırsatı sağlayacaktır.
Böylece balon ayın yüksek çözünürlüklü coğrafi verilerini toplarken, lander Titan'ın iç su okyanusunun üzerindeki buzun kalınlığını karakterize edecek sismolojik araştırmalar yapabilir. Bununla birlikte, bir iniş misyonu menzil açısından sınırlı olacaktır ve Titan'ın yüzeyi hareketlilik için problemler sunmaktadır. Bu, en çok istenen seçeneği birden fazla iniş yapan veya yeniden yerleştirilebilir bir iniş yapan yapacaktı.
“Potansiyel hedefler, bileşimi hala iyi bilinmeyen katı yüzey malzemelerini ölçebileceğimiz alanları içerir, örneğin Titan’ın kumul kumları,” dedi Turtle. “Bileşimlerini belirlemek için ayrıntılı yerinde analiz gereklidir. Göller ve denizler de ilgi çekicidir; ancak, yakın vadede (2030'larda gelen görevler) bunların çoğu kış karanlığında olacak. Bu yüzden onları keşfetmek muhtemelen 2040'lara kadar beklemek zorunda kalacak. ”
Bu görev kavramı, son yıllarda kaydedilen çeşitli teknolojik gelişmelerden de faydalanacaktır. Lorenz sunum sırasında açıkladığı gibi:
“Titan'da havadan daha ağır hareketlilik aslında CSWG'nin bu tür keşifleri gerçekçi bir olasılık haline getirmesinden bu yana yirmi yıl içinde otonom uçaklardaki gelişmeler oldukça verimli. Bir uçak gibi bir hava aracı veya birden fazla bölgeye erişmek için hava hareketliliği olan bir iniş tarafından teslim edilen birden fazla yerinde iniş, köken, çalışma ve yaşam temalarıyla son derece alakalı olan en arzu edilen bilimsel yeteneği sağlayacaktır. ”
Lorenz, Turtle ve Barnes da 20-24 Mart tarihleri arasında Teksas, Woodlands'da gerçekleşecek olan 48. Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı'nda bu bulguları sunacaklar. Orada, Johns Hopkins APL ve Idaho Üniversitesi'nin ek üyeleri ile NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Pennsylvania Eyalet Üniversitesi ve Honeybee Robotics'ten panelistler katılacak.
Bununla birlikte, 2050 Vizyon Atölyesi'nde ortaya çıkmayan bazı ek zorluklara değinerek, fikirlerinde hafif bir bükülme sunacaklar. Bir balon ve birden fazla iniş yerine, bir "Yusufçuk" qaudcopter içeren bir görev konsepti sunacaklar. Bu dört rotorlu araç, numuneleri elde etmek ve yüzey kompozisyonunu çoklu jeolojik ortamlarda belirlemek için Titan’ın kalın atmosferinden ve düşük yerçekiminden yararlanabilecektir.
Bu konsept aynı zamanda modern kontrol elektroniği ve ticari insansız hava aracı (İHA) tasarımlarındaki ilerlemeleri içeren teknolojideki son gelişmeleri de içeriyor. Bunun da ötesinde, bir quadcopter kimyasal olarak güçlendirilmiş retroroketleri ortadan kaldıracak ve uçuşlar arasında güçlenerek potansiyel olarak daha uzun bir kullanım ömrü sağlayacaktır.
Satürn'ün ay Titan'ı keşfetmek için bunlar ve diğer kavramlar, önümüzdeki yıllarda çekiş kazanacağından emin olabilirsiniz. Bu dünyada kilitli birçok gizem göz önüne alındığında - bol su buzu, prebiyotik kimya, bir metan döngüsü ve prebiyotik bir ortam olması muhtemel bir yer altı okyanusu ile - kesinlikle bilimsel araştırma için popüler bir hedeftir.
