Όταν ο ανιχνευτής Huygens κατέβηκε από το διαστημικό σκάφος Cassini το 2005 και έδωσε στον άνθρωπο την ευκαιρία να δει την πυκνή ατμόσφαιρα του Τιτάνα από μια κοντινή απόσταση, οι επιστήμονες άρχισαν να ονειρεύονται μια μελλοντική αποστολή που θα εξερευνήσει κι άλλο το μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου. Έτσι, μπήκαν τότε και οι σπόροι της αποστολής Dragonfly. Αυτή η πρωτοποριακή αποστολή μπορεί να παρέχει στοιχεία για τις χημικές διεργασίες που μπορεί να θέτουν τα θεμέλια για την εμφάνιση της ζωής εκεί.
Εικαστική απεικόνιση του Dragonfly στην επιφάνεια του Τιτάνα.
Η αποστολή Dragonfly έχει προγραμματιστεί να διαρκέσει τουλάχιστον 32 μήνες και μπορεί να παραταθεί εάν το όχημα και τα όργανα του πλοίου παραμένουν λειτουργικά. Προκειμένου να εκτελέσει τα επιστημονικά της καθήκοντα, η αποστολή Dragonfly θα ταξιδέψει γύρω από το φεγγάρι σαν ένα drone. Η εξερεύνηση του Τιτάνα μέσω drone παρουσιάζει πολλές μοναδικές προκλήσεις. Επειδή η ατμόσφαιρα του Τιτάνα είναι τόσο πυκνή (1,5 φορές πιο πυκνή από τη Γη), μπορεί στην πραγματικότητα να είναι ευκολότερο για ένα drone να πετά στο φεγγάρι. Ωστόσο, λόγω της απόστασης του Τιτάνα από τη Γη, η επικοινωνία απαιτεί πολύ χρόνο για τους επιστήμονες της NASA να μεταδώσουν εντολές σε πραγματικό χρόνο στο όχημα. Έτσι, το Dragonfly πρέπει να λειτουργεί αυτόνομα, το οποίο περιλαμβάνει έλεγχο για ευνοϊκές καιρικές συνθήκες πριν από την απογείωση.
Σχεδιασμένο κατάλληλα για την πυκνή ατμόσφαιρα και τις επιφανειακές συνθήκες του Τιτάνα, το Dragonfly θα περιέχει έναν αριθμό οργάνων για τη μέτρηση χημικών, μετεωρολογικών και γεωλογικών διεργασιών: ένα φασματόμετρο μάζας για μοριακή ταυτοποίηση, ένα φασματόμετρο νετρονίων και ακτίνων γάμμα για ανάλυση της επιφάνειας, ένα σεισμόμετρο για τη μέτρηση της τεκτονικής κίνησης , αισθητήρες πτήσης και ραντάρ, καθώς και ορισμένες κάμερες. Το Dragonfly θα συλλέξει και θα δοκιμάσει επιφανειακό υλικό επί του σκάφους και μπορεί να επιστρέψει σε σημεία όπου η ανάλυση δείγματος αποδεικνύεται δελεαστική ή ασαφής.
Γιατί ο Τιτάνας;
Ο Τιτάνας είναι το δεύτερο μεγαλύτερο φεγγάρι του Ηλιακού Συστήματος και είναι μεγαλύτερο από τον πλανήτη Ερμή. Σε απόσταση περίπου1.400 εκατομμύρια χιλιόμετρα ή περίπου δέκα φορές πιο μακριά από τον Ήλιο από ό, τι είναι η Γη. Ένα έτος στον Τιτάνα ισοδυναμεί με περίπου 29 χρόνια στη Γη. Οι θερμοκρασίες μπορούν να βυθιστούν στην επιφάνεια περίπου –180 βαθμούς Κελσίου. Αυτά τα χαρακτηριστικά μπορεί να κάνουν τον Τιτάνα να φαίνεται σαν ένα παράξενο μέρος για να αναζητήσει κάποιος ενδείξεις για την εμφάνιση της ζωής, αλλά σύμφωνα με τη Δρ. Elizabeth Turtle, κύρια ερευνητής της αποστολής Dragonfly, ο Τιτάνας έχει χημικές ομοιότητες με την πρώιμη Γη.
«Υπάρχει εκεί οργανικό υλικό, νερό σε κρατήρες, κρυο-ηφαίστεια και φως του ήλιου, καθώς η ενέργεια οδηγεί όλο αυτό το σύνολο», λέει η Turtle. «Όλα τα συστατικά για τη ζωή όπως γνωρίζουμε ότι υπάρχουν και αλληλεπιδρούν στην επιφάνεια».
Ο Τιτάνας είναι το μόνο ουράνιο σώμα εκτός από τη Γη που είναι γνωστό ότι υποστηρίζει σώματα υγρών όπως ποτάμια και λίμνες. Ωστόσο, σε αντίθεση με τη Γη, αυτά τα χαρακτηριστικά στον Τιτάνα αποτελούνται από υδρογονάνθρακες, όπως υγρό μεθάνιο και αιθάνιο. Το Dragonfly θα παρέχει δεδομένα για την αξιολόγηση των κύκλων του υετού, της εξάτμισης της υγρασίας και του σχηματισμού νέφους.
Η κατανόηση της σχέσης μεταξύ της ατμόσφαιρας του φεγγαριού και της επιφάνειάς της θα βοηθήσει επίσης τους γεωλόγους, καθώς ο Τιτάνας έχει τα κύρια γεωλογικά χαρακτηριστικά που έχει η Γη… συμπεριλαμβανομένων των αμμόλοφων, λιμνών και θάλασσας, διάβρωσης από ποτάμια, βουνά και ηφαίστεια.
Τι ελπίζουν οι επιστήμονες να μάθουν;
Ο κύριος στόχος του Dragonfly είναι η καλύτερη κατανόηση της χημικής εξέλιξης του Τιτάνα. Η πρώιμη Γη είχε ένα χημικό περιβάλλον παρόμοιο με τον Τιτάνα και, στη Γη, όπου η χημεία έγινε βιολογία. Αλλά το χημικό παρελθόν του Τιτάνα είναι άγνωστο και δεν είναι σαφές εάν έχει ακολουθήσει, ακολουθεί ή θα ακολουθήσει ένα μονοπάτι παρόμοιο με αυτό της Γης. Οι επιστήμονες γνωρίζουν μόνο ότι υπήρχαν παρόμοια συστατικά.
Μεγάλο μέρος αυτής της χημείας εμφανίζεται στην ατμόσφαιρα, η οποία είναι 95% άζωτο (Ν 2 ) και 5% μεθάνιο (CH 4). Τα μόρια του μεθανίου χωρίζονται καθώς επιταχύνονται από τον μαγνητισμό του Κρόνου και το υπεριώδες φως του Ήλιου, επιτρέποντας στο υδρογόνο να διαφύγει και άλλα μόρια να ανασυνδυαστούν σε υδρογονάνθρακες. Δεδομένης της τρέχουσας ποσότητας μεθανίου στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα, οι ερευνητές εκτιμούν ότι «η διάρκεια ζωής αυτού του μεθανίου είναι της τάξης των 10 εκατομμυρίων ετών», που σημαίνει ότι το Dragonfly θα αναζητήσει πληροφορίες σχετικά με την προέλευση του μεθανίου και την ατμοσφαιρική μακροζωία του Τιτάνα. Οι επιστήμονες δεν είναι αρκετά σίγουροι για το πώς επανατοποθετείται το μεθάνιο στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα – θα μπορούσε να αποθηκευτεί σε δεξαμενές στο φλοιό του φεγγαριού, να προκύψει από κρυο-ηφαιστειακές εκρήξεις ή να προκύψει από υποβρύχια θειικά ανοίγματα. Το Dragonfly μπορεί να έχει την ευκαιρία να παρακολουθήσει αυτή τη διαδικασία από πρώτο χέρι.
