Проект Dragonfly (Стрекоза) планує скористався щільною, спокійною атмосферою Титана, щоб перелітати з місце на місце, вимірювати і аналізувати хімію, геологію і потенційну можливість життя.
Апарат конструюється на основі безпілотних літальних дронів і матиме чотири пари роторів, які дозволять переміщати об'єкт з масою в кілька сотень кілограмів на великі відстані.
На відміну від звичайних повільних роверів, які колесять по поверхні Марса, Dragonfly зможе досліджувати десятки і сотні кілометрів Титану, отримуючи цінні відомості при вимірюванні поверхневих, підповерхнісних і атмосферних умов.
Планетарний геолог Кетрін Нейш є частиною команди на чолі з Елізабет Тартл в Лабораторії прикладної фізики Джона Хопкінса (APL), чия пропозиція про революційний дрон для дослідження Титана була нещодавно обрана НАСА в якості одного з двох фіналістів для наступної місії агентства в рамках проекту New Frontiers (Нові рубежі) *.
Не така крихітна, але, принаймні, майже така ж спритна, як її тезка, Стрекоза буде мати довжину близько двох метрів, з кількома роторами, які будуть забезпечують хороший контроль над транспортним засобом.
Протягом багатьох років люди думали дослідити Титан за допомогою повітряної кулі, ровера або невеликого літака, але у кожного з них є обмеження за параметрами, які включають в себе мобільність, довговічність, дальність і ефективний контроль.
"Є щось дуже" просте "в тому, що навколо Титана можливо буде літати маленький дрон, - сказала Нейш. «Це розумний спосіб, якого люди не очікували, і, я думаю, що це сміливо, цікаво - і реалістично».
Атмосферні умови Титана - з його помаранчево-коричневою димкою метану і азоту - робили цей місяць Сатурна значною мірою недослідженим до останнього часу. Завіса частково піднялася лише в 2005 році, коли зонд Гюйгенс (частина місії Кассіні) зробив кілька зображень поверхні. Цього було достатньо, щоб ще більше розохотити дослідників, але цього було недостатньо, щоб представити цілісну картину.
Оскільки сонячна енергія недоступна для використання в батареях через велику відстань Титану від Сонця і його щільну атмосферу, Dragonfly буде харчуватися плутонієм, використовуючи багатоді^ онний радіоізотопний термоелектричний генератор. Це те саме джерело енергії використовує ровер Curiosity на Марсі і космічний зонд Кассіні. Потенційно «Стрекоза» може покрити сотні кілометрів за час одного дня на Титана (що еквівалентно 16 земним дням).
Однак «Стрекоза» буде витрачати менше часу на польоти, а більше займатися науковими вимірами під час своєї дворічної місії. Її основними завданнями були б вивчення органічної хімії і придатності Титана для життя; моніторинг атмосферних і поверхневих умов; зйомка і передача зображень рельєфу; і дослідження сейсмології Титана.
За словами Кетрін Нейш, потенціал для значного відкриття є дуже захоплюючим.
"Хімія там буде приголомшливою, але мене дійсно цікавить, як виглядає Титан. Я припускаю, що це просто дивний чудовий світ, у чомусь схожий на Землю - дивне, заморожене місце, але зі своїми особливостями ".
Є свідчення наявності річок з метану і етану, що протікають при температурі 95 гардусів Кельвіна (або мінус 200 градусів Цельсія). Морозна, безвітряна атмосфера плаває над замороженими вуглеводневими озерами. Незвичайний хімічний суп з крижаної води над або під поверхнею і він може бути розплідником для якоїсь незвичайної форми життя.
Ми так мало знаємо про Титана, каже Кетрін Нейш, і те, що нам відомо, так недавно було виявлено. «До місії Гюйгенса в 2005 році ми й гадки не мали, як виглядатиме поверхня Титану».
Dragonfly є одним з двох нещодавно відібраних NASA проектів - з початкової групи дюжини пропозицій - в рамках планетарної наукової програми агентства - New Frontiers.
Інший проект називається CAESAR (Comet Astrobiology Exploration Sample Return), який буде прагнути повернути на Землю зразок комети 67P/ Чурюмова-Герасименко і визначити її походження та історію. Під керівництвом Стівена Сквайра з Корнелльського університету в Нью-Йорку, CAESAR буде управлятися Центром космічних польотів імені Годдарда НАСА.
Обидві команди отримають фінансування NASA в розмірі 4 млн. дол. США цього року для подальшого розвитку своїх ідей і повторної подачі пропозицій. Очікується, що НАСА визначить переможця до середини 2019 року. Остаточно кожен з проектів оцінюється майже в 1 млрд. дол.
Якби Dragonfly був би обраний, він міг би стартувати вже в 2025 році, а потім, можливо, знадобиться п'ять або більше років для досягнення Титану, сказала Кетрін Неіш. Для космос це недовго, каже вона, зазначивши, що Dragonfly перейшла від гіпотези концепції до масштабного моделювання всього за два роки.
Назва Титан походить від загального терміну для дітей Ураноса (Урана) і Гайї в давньогрецькій міфології. У розповідях Титани були предками людської раси.
Відомо, що титани пожирали кінцівки Діоніса, сина Зевса. Розгніваний Зевс вразив титанів блискавкою. (Зевс мав намір, щоб ця дитина панувала над світом.) Блискавка спалила титанів дотла, і з попелу утворилося людство.
Найбільший місяць Сатурна Титан - другий за величиною місяць у нашій сонячній системі, що поступається тільки Ганімеду Юпітера, який тільки на 2 відсотки більше його. При середньому радіусі 2,575 км Титан більше, ніж Місяць Землі і навіть більше, ніж планета Меркурій.
Титан - єдиний місяць у нашій сонячній системі з хмарами і щільною атмосферою, що складається в основному азотом і метаном. Це також єдине місце в Сонячній системі, яке, як відомо, має свою циркуляцію рідин, подібно кругообігу води на Землі.
Титан обертається навколо Сатурна на відстані близько 1,2 мільйона кілометрів, з повним оборотом за 15 днів і 22 години.
У 1994 році на космічному телескопі «Хаббл» НАСА були зроблені знімки «Титану», в яких можна було розгледіти щось схоже на великий континент. Однак ці результати Хаббла не довели, що на поверхні Титану існують рідкі моря - а тільки те, що Титан має великі яскраві і темні області на своїй поверхні.
Поверхня Титана залишалася прихованою в таємниці хмар до липня 2004 року. Саме тоді космічний апарат Cassini прибув до Титану. Кассіні був спеціально розроблений для того, щоб дивитися крізь серпанок Титана за допомогою радара і в певних кольорах світла, званих спектральними вікнами, які дозволяють побачити те, що лежить нижче хмар.
Протягом десятків прольотів Кассіні була зіставлена карта більшої частини поверхні Титану і зроблені докладні дослідження його атмосфери.
У Кассіні також був вбудований європейський зонд Гюйгенс, який пролетів через атмосферу Титана в 2005 році, щоб здійснити першу посадку за допомогою парашута на небесне тіло у зовнішній сонячній системі.