Мътното небе на луната на Сатурн, Титан е следващата дестинация за нарастващото използване на дронове за изследване на Слънчевата система. Този път учените се готвят да се изкачат на височина до 4 000 метра и да изминат стотици мили в търсене на доказателства за древен микробен живот на луната на Сатурн – Титан.
Това е голяма стъпка отвъд успеха на безпилотния самолет на НАСА на Марс и означава, че летящите роботи от Земята ще играят все по -важна роля в изследването на Слънчевата система.
„Ingenuity беше демонстрация на технология“, казва Алекс Хейс, доцент и директор на Центъра за астрофизика и планетарни науки към университета Корнел в Итака, Ню Йорк. „Сега можете да очаквате последващи действия за разширяване на тази технология до реални научни мисии, които използват полет.“
През юли Хейс и колегите му подробно описват научните цели на сондата за Титан, наречена Dragonfly, която е планирана да стартира през 2027 г. и да пристигне около Сатурн до 2034 г. Основните й цели ще бъдат да търсят химически следи от микробния живот на луната Титан и за изучаване на „метановия цикъл“ – макар и далечен, но все пак аналог на водния цикъл тук на Земята – който оформя пейзажа му.
Dragonfly е мисия планирана повече от десетилетие, приблизително откакто мисията „Касини“ в системата Сатурн разгърна кацащия апарат „Хюйгенс“ на повърхността на Титан през 2005 г.
Повърхността на Титан е забулена от тежката мъгла на гъстата му атмосфера, но кратката мисия на Хюйгенс разкри части от пейзажа му, с дюни, сухи речни корита и езера с течни въглеводороди.
За разлика от Марс, където много тънката атмосфера и относително високата гравитация затрудняват летенето, атмосферата на Титан е приблизително четири пъти по-плътна от земната, макар и неподходяща за дишане, а гравитацията му е малко по-малка, отколкото на нашата Луна.
„Титан е най-лесното място за полет в Слънчевата система“, казва професорът и планетарен учен Джейсън Барнс от Университета на Айдахо и един от главните изследователи на мисията Dragonfly.
Dragonfly ще прекара няколко дни на едно място, провеждайки научни експерименти, докато батериите му се презареждат от радиоизотопен термоелектрически генератор, след което ще лети до час или повече до ново място.
Dragonfly ще направи по-голямата част от науката си на повърхността, но осемте му ротора ще му позволят да лети много по-високо и по-далеч по време на първоначалната си 32-месечна мисия.
„Ние наистина мислим да се подготвим за кацане“, казва Барнс. „Прекарваме 99 процента от времето си на земята.“
Ключът към научните цели на мисията Dragonfly е да се вземе проба от дъното на кратера Selk, който е създаден от удар на метеорит върху Титан може би преди милиони години. Повърхността на Титан е толкова студена – минус 145 градуса по Целзий – че всяка вода там е замръзнала твърдо като скала, въпреки че има обширни езера с метан и етан.
Подобно на някои други спътници на Сатурн и Юпитер, обаче се смята, че Титан има течна вода под кората си, а ударът на Селк може да е принудил част от тази течност да излезе на повърхността за известно време.
Подземните води може да са най -доброто място на Титан за развитието на микробен живот, така че Dragonfly ще вземе проби от дъното на кратера, за да търси замразените му химически следи, казва Барнс.
Летящият и кацащ апарат ще може също да проучи състава на дюните на повърхността на Титан – вида на терена, където ще оперира роувъра, времето в атмосферата на Титан, включително неговия метанов дъжд.
Барнс обясни, че химикалите, които сега съществуват на Титан, са подобни на химикалите, които са съществували на Земята в най-ранните й дни, а мисията Dragonfly ще помогне на учените да ги разберат по -добре.
Новите подробности за мисията Dragonfly идват само няколко седмици след изключителния успех на безпилотния самолет на НАСА „Изобретателност“ на Марс.
„Ingenuity и целият проект Perseverance надминаха очакванията“, казва Атина Кустенис, която ръководи изследванията на планетарните роувъри за френското правителство и чийто екип работи по камерите за мисията.
Ingenuity имаше само пет тестови полета. Но сега той е направил 12 полета и проучва нов терен за марсохода Perseverance, на който се е върнал.
Успехът на малкия дрон, който тежи само 4 килограма, поднови вниманието върху плановете за още по-големи летящи сонди като 60-килограмовия научен хеликоптер на Марс, дизайн с шест ротора, който може да изследва червената планета без резервно копие на роувър.
Кустенис, която не е участвала в скорошното проучване на Dragonfly, отбелязва, че само Земята, Марс, Титан и Венера имат достатъчно гъста атмосфера за летящи превозни средства и че две съветски мисии, Vega 1 и Vega 2, са изследвали успешно облаците на Венера с балони през 1985 г.
Докато планетарните роувъри могат да пътуват само със сравнително бавни скорости на ограничени разстояния, летящите сонди могат да изминават големи разстояния на отдалечени планети и луни, като същевременно избягват коварния терен.
Титан беше „очевидната следваща дестинация за летящи машини“ като Dragonfly, казва тя, но имаше и предложения да се изследват и Титан, и Марс с дронове с неподвижни крила и дори балони, въпреки че балоните в тънката марсианска атмосфера трябва да са много големи и могат да носят само малки експериментални полезни товари.
