NASA legt uit waarom de missie naar Titan wielen inruilt voor helikopterbladen

Door wielen te ruilen voor helikopterbladen, NASA verhoogt zijn spel voor de Libel missie, een vliegmachine bedoeld om te verkennen Titaneen ijskoude maan van Saturnus.

Het team is begonnen met het monteren van de honingraatpanelen voor het hoofdgedeelte van het vliegtuig, heeft een reeks valtesten op het parachutesysteem voltooid en aangetoond dat zijn compacte chemielaboratorium kleine hoeveelheden doelmoleculen in testmonsters kan oppikken.

Deze NASA-robot, die naar verwachting al in 2028 zal worden gelanceerd, is nr ruimte orbiter. Dragonfly wordt een SUV-formaat vliegtuig met acht rotors, speciaal ontworpen om door de wazige oranje lucht van Titan te navigeren, een wereld groter dan de planeet Mercurius. Het zal het buitenaardse landschap verkennen, net zoals de NASA-vloot van rovers, alleen zal Dragonfly een veel snellere manier hebben om van punt A naar B te komen. In de woorden van Terug naar de toekomst‘S Dok Bruin: “Wegen? Waar we heen gaan, hebben we geen wegen nodig.”

Titan, ongeveer 1300 miljoen kilometer van de aarde verwijderd, is de enige maan in het zonnestelsel met een aanzienlijke atmosfeer. Maar de lucht van Titan is dik: ongeveer 1,5 keer de druk op zeeniveau op aarde en ongeveer drie keer zo dicht, zegt Charles Malespin, die leiding geeft aan het team dat de hardware heeft gebouwd voor het analyseren van de monsters van Titan. Omdat het zo koud is in deze buitenaardse wereld, worden gassen zoals methaan vloeistoffen en verandert de atmosfeer in een zware deken. Ondertussen heeft de maan slechts een zevende van de zwaartekracht van de aarde.

“Daarom is een octocopter daar klaar voor, omdat je er heel gemakkelijk doorheen kunt vliegen”, zei Malespin. “We zouden een enorme hoeveelheid terrein kunnen bestrijken en een veel groter gebied kunnen verkennen.”

Wetenschappers zien Titan als een soort tijdmachine om te begrijpen hoe het leven begint. De methaanrijke atmosfeer produceert voortdurend complexe organische moleculen die het ijskoude oppervlak verstoffen, waardoor duinen en afzettingen van op koolstof gebaseerd materiaal ontstaan. Op de vroege aarde heeft een vergelijkbare chemie mogelijk bijgedragen aan het ontstaan ​​ervan de bouwstenen van het levenmaar het oppervlak van onze planeet is sindsdien dramatisch veranderd als gevolg van leven en geologie.

Titan blijft daarentegen bevroren en behoudt die chemie. Door van duinvelden naar een eeuwenoude krater te vliegen waar water en organische stoffen kunnen zich vermengd hebbenhopen onderzoekers dat Dragonfly hen in staat zal stellen te bestuderen hoe eenvoudige ingrediënten evolueren naar complexere moleculen.

“Er was een smeltpoel die misschien wel duizend jaar heeft geduurd. Dat is veel tijd voor de chemie tussen de organische stoffen die erin worden afgezet en het water”, zegt Melissa Trainer, een planetaire wetenschapper en hoofd van Dragonfly’s DraMS-instrument, een quasi-acroniem voor zijn massaspectrometer. “Wie weet wat we zouden kunnen maken in een 1000 jaar durend scheikundig experiment?”

Voor een handjevol verslaggevers van het Goddard Space Flight Center in april liet NASA zien hoe de $3,35 miljard kostende missie in het keiharde ijs van Titan zal boren, monsters zal analyseren met het ingebouwde chemielaboratorium en vervolgens weer zal opstijgen om een ​​nieuwe plek te verkennen. Het apparaat zal een carrousel van 40 monsterbekers, kleine ovens en een laser gebruiken om het overvloedige organische materiaal van de Saturnusmaan te bestuderen.

Het is het tegenovergestelde van wat de kleine drone is Vindingrijkheiddat twee jaar geleden kapot ging, werd geconfronteerd met Mars. Daar is de lucht ongeveer 100 keer dunner dan die van de aarde. Om zichzelf op te tillen had Ingenuity zeer lange messen en een vederlicht lichaam nodig, waardoor er nauwelijks bewegingsruimte overbleef om instrumenten te dragen.

Maar voor Dragonfly kunnen ingenieurs zijn grotere lichaam exploiteren om hem vol te proppen met gereedschap.

“Als je kartonnen vleugels had, zou je kunnen vliegen door gewoon te duwen, omdat de atmosfeer daar zo dik is”, zei Malespin.

Mobiliteit is de andere belangrijke reden waarom NASA Dragonfly als vliegtuig heeft gebouwd. Rovers houden van Nieuwsgierigheid en doorzettingsvermogen op Mars bewegen ze langzaam, misschien een half voetbalveld per dag. Dragonfly daarentegen kon kilometers afleggen.

Onderzoekers zullen de metingen van de missie die gedurende drie jaar zijn verzameld, gebruiken om te bestuderen prebiotische chemiede stappen die plaatsvinden op weg naar het maken van leven. Ze zoeken naar bekende bouwstenen, zoals aminozurennucleobasen en vetzuren.

Maar een beperking van de missie is dat Dragonfly niet kan verkennen De meren of zeeën van Titan van vloeibaar methaan en ethaan op de noordpool. In plaats daarvan is de robot gebouwd om een ​​equatoriaal duingebied te verkennen. Dat vindt het team prima, zegt plaatsvervangend projectwetenschapper Shannon MacKenzie, omdat sommige materiaalwetenschappers op Titan toch niet goed oplossen in vloeistoffen.

‘We willen naar het zand,’ zei MacKenzie. “Die organische zanddeeltjes zijn waarschijnlijk het eindresultaat van veel meer van die chemie dan wat we uit de meren zouden kunnen opslurpen.”

Het wachten op deze detecties zal veel geduld vergen van het team. De reis alleen al om Titan in het buitenste zonnestelsel te bereiken zal bijna zeven jaar duren.