Pada akhir tahun 1970-an dan awal tahun 80-an, para saintis melihat pandangan terperinci pertama mereka di Titan bulan terbesar Saturnus. Terima kasih kepada Perintis 11 siasatan, yang kemudian diikuti oleh Pelayaran 1 dan2 misi, orang Bumi diperlakukan dengan gambar dan bacaan bulan misteri ini. Apa yang diungkapkan ini adalah satelit dingin yang memiliki atmosfer yang kaya dengan nitrogen.
Terima kasih kepada Cassini-Huygens misi, yang sampai di Titan pada bulan Julai 2004 dan akan mengakhiri misinya pada 15 September, misteri bulan ini hanya semakin mendalam. Oleh itu mengapa NASA berharap dapat menghantar lebih banyak misi ke sana dalam masa terdekat, seperti Pepatung konsep. Kerajinan ini adalah hasil kerja dari Makmal Fizik Gunaan Universiti John Hopkins (JHUAPL), yang mereka baru saja mengemukakan cadangan rasmi.
Pada asasnya, Pepatung akan menjadi misi kelas Frontier Baru yang akan menggunakan setup dual-quadcopter untuk berkeliling. Ini akan membolehkan lepas landas dan pendaratan menegak (VTOL), memastikan kenderaan itu dapat meneroka suasana Titan dan melakukan sains di permukaan. Dan tentu saja, ia juga akan menyiasat tasik metana Titan untuk melihat jenis kimia yang berlaku di dalamnya.
Matlamat semua ini adalah untuk menjelaskan persekitaran misterius Titan, yang tidak hanya mempunyai kitaran metana yang serupa dengan kitaran air Bumi sendiri, tetapi kaya dengan kimia prebiotik dan organik. Ringkasnya, Titan adalah "dunia lautan" dari Sistem Suria kita - bersama dengan bulan-bulan Jupiter Europa dan Ganymede, dan bulan Saturnus Enceladus - yang boleh mengandungi semua bahan yang diperlukan untuk hidup.
Lebih-lebih lagi, kajian terdahulu menunjukkan bahawa bulan ditutup dengan banyak bahan organik yang sedang menjalani proses kimia, yang mungkin serupa dengan yang berlaku di Bumi berbilion tahun yang lalu. Oleh kerana itu, para saintis telah melihat Titan sebagai sejenis makmal planet, di mana reaksi kimia yang mungkin menyebabkan kehidupan di Bumi dapat dipelajari.
Sebagai Elizabeth Turtle, seorang saintis planet di JHUAPL dan penyelidik utama untuk Pepatung misi, memberitahu Space Magazine melalui e-mel:
"Titan menawarkan banyak organik kompleks di permukaan dunia lautan yang dikuasai oleh air-ais, menjadikannya destinasi yang ideal untuk mempelajari kimia prebiotik dan mendokumentasikan kebiasaan persekitaran luar bumi. Kerana atmosfer Titan mengaburkan permukaan pada panjang gelombang, kami mempunyai maklumat terhad mengenai bahan-bahan yang membentuk permukaan dan bagaimana proses tersebut diproses. Dengan membuat pengukuran komposisi permukaan terperinci di beberapa lokasi, Dragonfly akan mendedahkan permukaan permukaannya dan sejauh mana kemajuan kimia prebiotik dalam persekitaran yang menyediakan bahan penting yang diketahui untuk kehidupan, mengenal pasti blok bangunan kimia yang ada dan proses di tempat kerja untuk menghasilkan yang relevan secara biologi sebatian. "
Sebagai tambahan, Pepatung juga akan menggunakan pemerhatian penginderaan jauh untuk mencirikan geologi lokasi pendaratan. Selain menyediakan konteks untuk sampel, ini juga memungkinkan untuk kajian seismik untuk menentukan struktur Titan dan kehadiran aktivitas bawah permukaan. Terakhir, tetapi tidak kurang pentingnya, Pepatung akan menggunakan sensor meteorologi dan alat penginderaan jauh untuk mengumpulkan maklumat mengenai keadaan atmosfera dan permukaan planet ini.
Walaupun banyak cadangan telah dibuat untuk misi penjelajah robot Titan, kebanyakan daripadanya telah berbentuk platform udara atau balon gabungan dan pendaratan. Aerial Vehicle for In-situ dan Airborne Titan Reconnaissance (AVIATR), cadangan yang dibuat pada masa lalu oleh Jason Barnes dan sekumpulan penyelidik dari University of Idaho, adalah contoh yang pertama.
Dalam kategori terakhir, anda mempunyai konsep seperti Titan Saturn System Mission (TSSM), konsep yang dikembangkan bersama oleh Badan Angkasa Eropah (ESA) dan NASA. Konsep Outer Planets Flagship Mission, reka bentuk TSSM terdiri daripada tiga elemen - orbit NASA, pendaratan yang dirancang ESA untuk menerokai tasik Titan, dan balon Montgolfiere yang dirancang ESA untuk menerokai suasananya.
Apa yang memisahkan Pepatung dari konsep-konsep ini dan lain-lain adalah kemampuannya melakukan kajian berasaskan udara dan darat dengan satu platform. Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Turtle:
"Dragonfly akan menjadi misi in situ untuk melakukan pengukuran terperinci mengenai komposisi permukaan dan keadaan Titan untuk memahami kebiasaan dunia lautan kaya organik yang unik ini. Kami mencadangkan kapal terbang untuk memanfaatkan suasana Titan yang padat, tenang dan graviti rendah (yang menjadikan penerbangan lebih mudah di Titan daripada di Bumi) untuk menyampaikan sekumpulan instrumen yang mampu dari satu tempat ke tempat - jarak antara 10 hingga 100 kilometer - untuk membuat pengukuran dalam tetapan geologi yang berbeza. Tidak seperti konsep udara lain yang telah dipertimbangkan untuk eksplorasi Titan (di antaranya ada beberapa), Dragonfly akan menghabiskan sebahagian besar waktunya di permukaan untuk melakukan pengukuran, sebelum terbang ke laman web lain. "
PepatungKumpulan instrumen merangkumi spektrometer massa untuk mengkaji komposisi permukaan dan atmosfera; spektrometer sinar gamma, yang akan mengukur komposisi permukaan bawah tanah (iaitu mencari bukti lautan dalaman); sensor meteorologi dan geofizik, yang akan mengukur angin, tekanan atmosfera, suhu dan aktiviti seismik; dan suite kamera untuk mengambil gambar permukaan.
Memandangkan suasana Titan yang padat, sel suria tidak akan menjadi pilihan yang berkesan untuk misi robotik. Oleh itu, Dragonfly akan bergantung pada Generator Thermoelectric Radioisotop Multi-Mission (MMRTG) untuk kuasa, serupa dengan apa yang Rasa ingin tahu rover menggunakan. Walaupun misi robotik yang bergantung pada sumber tenaga nuklear tidak semestinya murah, mereka membolehkan misi yang dapat bertahan selama bertahun-tahun pada satu masa dan melakukan penyelidikan yang tidak ternilai (seperti Rasa ingin tahu telah menunjukkan).
Sebagai Peter Bedini - Pengurus Program di Jabatan Angkasa JHUAPL dan Dragonfly ni pengurus projek - dijelaskan, ini membolehkan misi jangka panjang dengan pulangan yang ketara:
"Kami boleh mengambil pendaratan, meletakkannya di Titan, mengambil empat ukuran ini di satu tempat, dan meningkatkan pemahaman kami mengenai Titan dan bulan yang serupa. Namun, kita dapat melipatgandakan nilai misi jika kita menambah mobiliti udara, yang akan memungkinkan kita untuk mengakses pelbagai tetapan geologi, memaksimumkan pengembalian sains dan menurunkan risiko misi dengan mengatasi atau mengatasi rintangan. "
Pada akhirnya, misi seperti Pepatung dapat menyiasat sejauh mana kemajuan kimia prebiotik pada Titan. Jenis eksperimen ini, di mana blok bangunan organik digabungkan dan terdedah kepada tenaga untuk melihat apakah kehidupan muncul, tidak dapat dilakukan di makmal (terutamanya kerana skala waktu yang terlibat). Oleh itu, para saintis berharap dapat melihat sejauh mana kemajuan di permukaan Titan, di mana keadaan prebiotik telah wujud selama bertahun-tahun.
Di samping itu, para saintis juga akan mencari tanda tangan kimia yang menunjukkan adanya kehidupan berasaskan air dan / atau hidrokarbon. Pada masa lalu, telah dikhabarkan bahawa kehidupan dapat ada di pedalaman Titan, dan bentuk kehidupan metanogenik eksotik bahkan dapat ada di permukaannya. Mencari bukti kehidupan seperti itu akan mencabar tanggapan kita tentang di mana kehidupan boleh muncul, dan sangat meningkatkan pencarian kehidupan di dalam Sistem Suria dan seterusnya.
Seperti yang ditunjukkan oleh Dr. Turtle, pemilihan misi akan segera dilakukan, dan apakah atau tidak Pepatung misi akan dihantar ke Titan harus diputuskan hanya dalam beberapa tahun:
"Pada akhir musim gugur ini, NASA akan memilih beberapa misi New Frontiers yang dicadangkan untuk pekerjaan selanjutnya dalam Fasa A Konsep Kajian" katanya. "Kajian-kajian tersebut akan dijalankan hampir sepanjang tahun 2018, diikuti dengan satu lagi tinjauan. Dan pemilihan akhir misi penerbangan akan dilakukan pada pertengahan 2019… Misi yang dicadangkan ke pusingan Program Frontier Baru ini dijadualkan dilancarkan sebelum akhir 2025. ”
Dan pastikan untuk melihat video ini mungkin Pepatung misi, dengan hormat JHUAPL:
