Dragonfly bude zkoumat Saturnův měsíc Titan

NASA vybrala k realizaci misi s názvem Dragonfly (Vážka), jejímž úkolem bude detailní průzkum Saturnova měsíce Titan. Jedná se o tzv. kvadrokoptéru, která bude přelétávat z místa na místo a studovat různá místa jak na povrchu pomocí řady vědeckých přístrojů, tak i pod povrchem pomocí radaru, ale i hustou atmosféru.

Rodinu měsíců planety Saturn představuje celkem 82 satelitů. Největším a nejzajímavějším je Titan s průměrem 5 150 kilometrů. Jeho povrch je zahalen vrstvou husté oranžové mlhy neproniknutelné pro viditelné světlo. O jeho detailní průzkum se zasloužila v letech 2004-2017 sonda NASA s názvem Cassini, která kolem něj prolétla celkem 127× během 13 let. Astronomové si kladou dvě základní otázky: Co dělá planety a měsíce obyvatelnými? Jaké chemické procesy vedou k rozvoji života? Titan je ideálním místem k získání odpovědí, protože zde existují klíčové ingredience nezbytné pro život: energie, organické látky i vhodné rozpouštědlo.

Kvadrokoptéra pro Titan

10. 8. 2017 NASA vybrala do užšího výběru 12 projektů v rámci New Frontiers Missions. Jednalo se o sondy k výzkumu Venuše, Měsíce, komet, Saturnu, Enceladu a Titanu. 20. 12. 2017 postoupily do další fáze výběru dva projekty: CAESAR (Cometary Sample Return) určený k odběru vzorků materiálu z komety 67P/Čurjumov-Gerasimenko, kterou dříve zkoumala evropská sonda Rosetta a Dragonfly - létající kvadrokoptéra zkoumající měsíc Titan. K realizaci byl nakonec vybrán druhý zmíněný projekt. Zdrojem jeho energie bude radioizotopový termoelektrický generátor.

Titan je analogem velmi mladé Země a může poskytnout vodítko k odpovědi na otázku, jak na naší planetě vznikl život. V průběhu mise bude Dragonfly zkoumat různorodá prostředí, jako duny tvořené organickým materiálem či dno impaktního kráteru Selk o průměru 80 kilometrů, kde kapalná voda a složité organické látky kdysi existovaly společně možná desítky tisíc roků, což by mohlo být klíčem ke zrození života.

Dragonfly bude studovat desítky míst napříč Titanem, odebírat vzorky a měřit složení organického materiálu za účelem určení obyvatelnosti prostředí a studovat prebiotickou chemii. Přístrojové vybavení sondy bude mimo jiné studovat, jak daleko se mohla tato prebiotická chemie vyvinout. Sonda bude rovněž zkoumat atmosféru měsíce a vlastnosti povrchových či podpovrchových rezervoárů kapalných uhlovodíků. Kromě toho bude pátrat po chemických důkazech minulého či současného života.

Předpokládá se, že během primární mise trvající 2,7 roku Dragonfly překoná na povrchu vzdálenost 175 km. Dragonfly bude létat ve 4× hustější a zamlžené atmosféře, v prostředí s mnohem nižší přitažlivostí; uskuteční minimálně 20 přistání. Reálné je prodloužení mise – hovoří se až o 8 rocích činnosti na Titanu. Veškeré činnosti musí být řízeny autonomně – signál poletí ze Země na Titan 70 až 90 minut.

Start původně plánovaný na rok 2026 byl z finančních důvodů o jeden rok odložen.

Experimenty sondy na Titanu

Určení atmosférického profilu; Snímkování povrchu z nízké letové hladiny; Studium povrchu a výběr míst k detailnímu výzkumu; Odběr vzorků z povrchu Titanu, určení chemického složení pomocí hmotového spektrometru, hledání procesů vedoucích k biologické aktivitě; Studium povrchu pomocí neutronového gama spektrometru; Monitorování povrchových a atmosférických podmínek pomocí meteorologických senzorů; Pořizování snímků za účelem určení geologických struktur; Sledování seismiky k určení podpovrchové aktivity.

Návrh a partneři projektu

Návrh a vývoj sondy Dragonfly zajistí Johns Hopkins University, Applied Physics Laboratory, která již postavila 70 kosmických sond a družic včetně Parker Solar Probe a New Horizons, a dále na 300 specializovaných kosmických vědeckých přístrojů.

Dalšími partnery projektu budou: NASA Goddard Space Flight Center, Lockheed Martin Space, NASA Ames Research Center, NASA Langley Research Center, Penn State University, Malin Space Science Systems, Honeybee Robotics, Jet Propulsion Laboratory a Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA).

Zdroj: https://www.planetary.org/articles/20171220-new-frontiers-downselect; https://dragonfly.jhuapl.edu/What-Is-Dragonfly/ a https://earthsky.org/space/dragonfly-mission-saturn-moon-titan

autor: František Martinek