في أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات ، حصل العلماء على أول نظرة تفصيلية على أكبر قمر زحل تيتان. بفضل بايونير 11 التحقيق الذي أعقبه فوييجر 1 و2 المهمات ، تم التعامل مع سكان الأرض على صور وقراءات هذا القمر الغامض. ما كشفته هذه كانت قمر صناعي بارد مع جو كثيف وغني بالنيتروجين.
بفضل كاسيني-هيغنز المهمة ، التي وصلت إلى تيتان في يوليو 2004 وستنتهي مهمتها في 15 سبتمبر ، تعمقت أسرار هذا القمر فقط. ولهذا السبب تأمل وكالة ناسا في إرسال المزيد من المهام هناك في المستقبل القريب ، مثل اليعسوب مفهوم. هذه الحرفة هي عمل مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جون هوبكنز (JHUAPL) ، والتي قدموا للتو اقتراحًا رسميًا لها.
بشكل أساسي، اليعسوب ستكون مهمة من فئة New Frontiers التي ستستخدم إعدادًا مزدوجًا كوادكوبتر للتنقل. سيؤدي ذلك إلى تمكين الإقلاع والهبوط الرأسي (VTOL) ، مما يضمن قدرة السيارة على استكشاف جو تيتان وإجراء العلوم على السطح. وبالطبع ، ستحقق أيضًا في بحيرات الميثان في تيتان لمعرفة نوع الكيمياء التي تحدث داخلها.
الهدف من كل هذا هو تسليط الضوء على البيئة الغامضة لتيتان ، التي لا تحتوي فقط على دورة غاز الميثان مشابهة لدورة المياه الخاصة بالأرض ، ولكنها غنية بالكيمياء الحيوية والكيميائية العضوية. باختصار ، يعد تيتان "عالم المحيطات" في نظامنا الشمسي - جنبًا إلى جنب مع أقمار المشتري يوروبا وجانيميد وقمر زحل إنسيلادوس - التي يمكن أن تحتوي على جميع المكونات الضرورية للحياة.
علاوة على ذلك ، أظهرت الدراسات السابقة أن القمر مغطى برواسب غنية من المواد العضوية التي تخضع لعمليات كيميائية ، وهي تلك التي قد تكون مشابهة لتلك التي حدثت على الأرض منذ مليارات السنين. وبسبب هذا ، أصبح العلماء ينظرون إلى تيتان كنوع من المختبر الكوكبي ، حيث يمكن دراسة التفاعلات الكيميائية التي قد أدت إلى الحياة على الأرض.
كما إليزابيث تيرتل ، عالمة الكواكب في JHUAPL والمحقق الرئيسي لل اليعسوب مهمة ، أخبرت مجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني:
"تيتان تقدم مواد عضوية معقدة وفيرة على سطح محيطات المحيط التي يسيطر عليها الجليد الجليدي ، مما يجعلها وجهة مثالية لدراسة الكيمياء الحيوية وتوثيق قابلية العيش في بيئة خارج الأرض. نظرًا لأن الغلاف الجوي لتيتان يحجب السطح عند العديد من الأطوال الموجية ، فلدينا معلومات محدودة حول المواد التي يتكون منها السطح وكيفية معالجتها. من خلال إجراء قياسات تفصيلية لتكوين السطح في مواقع متعددة ، سيكشف Dragonfly عن مكونات السطح ومدى تقدم كيمياء البريبايوتك في البيئات التي توفر المكونات الرئيسية المعروفة للحياة ، وتحديد كتل البناء الكيميائية المتاحة والعمليات في العمل لإنتاج ذات صلة بيولوجيًا مجمعات سكنية."
بالاضافة، اليعسوب ستستخدم أيضًا ملاحظات الاستشعار عن بعد لوصف جيولوجيا مواقع الهبوط. بالإضافة إلى توفير سياق للعينات ، فإنه سيسمح أيضًا بإجراء دراسات زلزالية لتحديد هيكل تيتان ووجود نشاط تحت سطح الأرض. اخيرا وليس اخرا، اليعسوب ستستخدم مستشعرات الأرصاد الجوية وأدوات الاستشعار عن بعد لجمع معلومات عن الغلاف الجوي والظروف السطحية للكوكب.
في حين تم تقديم العديد من الاقتراحات لمهمة المستكشف الروبوتية لتيتان ، اتخذت معظمها شكل منصات جوية أو منطاد مركب وهبوط. تعتبر المركبة الجوية لاستطلاع تايتان الاستطلاع الجوي والموقع الجوي (AVIATR) ، وهو اقتراح قدمه في السابق جايسون بارنز وفريق من الباحثين من جامعة أيداهو ، مثالاً على الأولى.
في الفئة الأخيرة ، لديك مفاهيم مثل مهمة نظام Titan Saturn (TSSM) ، وهو مفهوم تم تطويره بشكل مشترك من قبل وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ووكالة ناسا. مفهوم مهمة الكواكب الخارجية ، يتكون تصميم TSSM من ثلاثة عناصر - مركبة ناسا ، ومركب مصمم من قبل وكالة الفضاء الأوروبية لاستكشاف بحيرات تيتان ، وبالون مونتغولفير المصمم من قبل وكالة الفضاء الأوروبية لاستكشاف الغلاف الجوي.
ما يفصل اليعسوب من هذه المفاهيم وغيرها هي قدرتها على إجراء دراسات جوية وبرية بمنصة واحدة. كما أوضح الدكتور تورتل:
"ستكون Dragonfly مهمة في الموقع لإجراء قياسات تفصيلية لتكوين سطح تيتان وظروفه لفهم قابلية العيش في هذا المحيط الفريد الغني بالعضوية الفريدة. لقد اقترحنا طائرة دوارة للاستفادة من جو تيتان الكثيف والهادئ والجاذبية المنخفضة (التي تجعل الطيران على تيتان أسهل مما هي عليه على الأرض) لنقل مجموعة قادرة من الأدوات من مكان إلى آخر - على بعد 10 إلى 100 كيلومتر من الكيلومترات - لصنع القياسات في الإعدادات الجيولوجية المختلفة. على عكس المفاهيم الجوية الأخرى التي تم النظر فيها لاستكشاف تيتان (والتي كان هناك العديد منها) ، فإن Dragonfly ستقضي معظم وقتها على السطح لإجراء القياسات ، قبل السفر إلى موقع آخر. "
اليعسوبتشتمل مجموعة الأدوات على مقاييس طيف الكتلة لدراسة تكوين السطح والجو ؛ مقاييس طيف أشعة غاما ، والتي ستقيس تكوين السطح تحت السطحي (أي البحث عن دليل على محيط داخلي) ؛ أجهزة استشعار الأرصاد الجوية والجيوفيزيائية ، التي تقيس الرياح والضغط الجوي ودرجة الحرارة والنشاط الزلزالي ؛ ومجموعة كاميرا لالتقاط صور للسطح.
بالنظر إلى الغلاف الجوي الكثيف لتيتان ، لن تكون الخلايا الشمسية خيارًا فعالًا لمهمة روبوتية. على هذا النحو ، سيعتمد Dragonfly على مولد حراري للنظائر المشعة متعددة المهام (MMRTG) للحصول على الطاقة ، على غرار ما حب الاستطلاع يستخدم روفر. في حين أن المهمات الروبوتية التي تعتمد على مصادر الطاقة النووية ليست رخيصة تمامًا ، فإنها تمكن المهام التي يمكن أن تستمر لسنوات في وقت واحد وإجراء أبحاث لا تقدر بثمن (كما حب الاستطلاع اظهر).
مثل بيتر Bedini - مدير البرنامج في قسم الفضاء JHUAPL و اليعسوب مدير المشروع - وأوضح أن هذا سيسمح لمهمة طويلة الأجل ذات عوائد كبيرة:
"يمكننا أخذ مركبة هبوط ، ووضعها على تيتان ، واتخاذ هذه القياسات الأربعة في مكان واحد ، وزيادة فهمنا بشكل كبير لتيتان والأقمار المماثلة. ومع ذلك ، يمكننا مضاعفة قيمة المهمة إذا أضفنا التنقل الجوي ، الأمر الذي سيمكننا من الوصول إلى مجموعة متنوعة من الإعدادات الجيولوجية ، وتعظيم العائد العلمي وتقليل مخاطر المهمة من خلال تجاوز أو تجاوز العقبات. "
في النهاية ، مهمة مثل اليعسوب سيكون قادرًا على التحقق من مدى تقدم الكيمياء البريبايوتكية على Titan. هذه الأنواع من التجارب ، حيث يتم دمج وحدات البناء العضوية وتعريضها للطاقة لمعرفة ما إذا كانت الحياة تنشأ ، لا يمكن إجراؤها في المختبر (بشكل رئيسي بسبب الجداول الزمنية المعنية). على هذا النحو ، يأمل العلماء في معرفة مدى تقدم الأشياء على سطح تيتان ، حيث توجد ظروف البريبايوتك لدهور.
بالإضافة إلى ذلك ، سيبحث العلماء أيضًا عن التوقيعات الكيميائية التي تشير إلى وجود الماء و / أو الحياة القائمة على الهيدروكربونات. في الماضي ، تم التكهن بأن الحياة يمكن أن توجد داخل باطن تيتان ، وأن أشكال الحياة الغريبة للميثان يمكن أن توجد حتى على سطحه. إن العثور على أدلة على مثل هذه الحياة من شأنه أن يتحدى مفاهيمنا حول مكان ظهور الحياة ، ويعزز بشكل كبير البحث عن الحياة داخل النظام الشمسي وما بعده.
كما أوضح دكتور تيرتل ، فإن اختيار المهمة سيكون قريبًا ، وسواء كان ذلك اليعسوب سيتم إرسال المهمة إلى تيتان في غضون بضع سنوات فقط:
وقالت: "في وقت لاحق من هذا الخريف ، ستختار ناسا عددًا قليلاً من مهام الحدود الجديدة المقترحة لمزيد من العمل في المرحلة الأولى من دراسات المفاهيم". "ستستمر هذه الدراسات في معظم عام 2018 ، تليها جولة أخرى من المراجعة. وسيكون الاختيار النهائي لمهمة الطيران في منتصف عام 2019 ... ومن المقرر إطلاق البعثات المقترحة لهذه الجولة من برنامج الحدود الجديدة قبل نهاية عام 2025. "
وتأكد من التحقق من هذا الفيديو من ممكن اليعسوب مهمة ، مجاملة من JHUAPL:
