Tuần trước - từ thứ Hai, ngày 27 tháng 2 đến thứ Tư, ngày 1 tháng 3 - NASA đã tổ chức Hội thảo Khoa học Hành tinh Tầm nhìn 2050 Hội thảo tại trụ sở của họ ở Washington, DC. Trong quá trình diễn thuyết, diễn thuyết và thảo luận nhóm, NASA, đã chia sẻ nhiều kế hoạch của mình cho tương lai khám phá vũ trụ với cộng đồng quốc tế.
Trong số những người tham vọng hơn trong số này là đề xuất khám phá Titan bằng tàu thám hiểm trên không và tàu đổ bộ. Dựa trên thành công của nhiệm vụ ESA gạt Cassini-Huygen, kế hoạch này sẽ liên quan đến một khinh khí cầu khám phá bề mặt Titan Titan từ độ cao thấp, cùng với một Máy dò tìm sao Hỏanhiệm vụ kiểu đó sẽ khám phá bề mặt.
Cuối cùng, mục tiêu mà sứ mệnh của Titan sẽ là khám phá môi trường hóa học hữu cơ phong phú mà mặt trăng có, mang đến một cơ hội duy nhất cho các nhà nghiên cứu hành tinh. Trong một thời gian, các nhà khoa học đã hiểu rằng bề mặt và bầu khí quyển Titan Titan có rất nhiều hợp chất hữu cơ và tất cả các hóa chất prebiotic cần thiết cho sự sống hoạt động.
Bài thuyết trình có tiêu đề Di động trên không của Nhà hàng Khoa Vật lý tại Đại học Idaho. Khi Rùa giải thích với Tạp chí Vũ trụ qua email, Titan đưa ra một số cơ hội thú vị cho sứ mệnh thế hệ tiếp theo:
Titan Titan rất quan tâm vì hóa học hữu cơ phong phú và phức tạp có thể dạy chúng ta về các tương tác hóa học có thể xảy ra ở đây trên Trái đất (và những nơi khác?) Dẫn đến sự phát triển của sự sống. Hơn nữa, Titan không chỉ có một đại dương nước lỏng bên trong, mà còn có cơ hội cho vật liệu hữu cơ trộn lẫn với nước lỏng ở bề mặt Titan, ví dụ như các miệng hố va chạm và có thể phun trào bằng đá lạnh. Sự kết hợp của vật liệu hữu cơ với nước lỏng, tất nhiên, làm tăng tiềm năng sinh học.
Vì lý do này, việc khám phá Titan đã là một mục tiêu khoa học trong nhiều thập kỷ. Câu hỏi duy nhất là làm thế nào tốt nhất để khám phá môi trường độc đáo Titan. Trong các Khảo sát Dec Phần trước - như Nhóm làm việc về Chiến lược Chiến dịch (CSWG) về Hóa học tiền sinh học trong Hệ mặt trời bên ngoài, trong đó Lorenz là người đóng góp - đã gợi ý rằng một máy bay di động (như khinh khí cầu hoặc khinh khí cầu) sẽ tốt Phù hợp với nhiệm vụ.
Tuy nhiên, những phương tiện như vậy sẽ không thể nghiên cứu các hồ mêtan Titan, đây là một trong những điểm hấp dẫn nhất của mặt trăng cho đến khi nghiên cứu về hóa học tiền sinh học. Hơn nữa, một chiếc máy bay trên không sẽ không thể tiến hành phân tích hóa học tại chỗ trên bề mặt, giống như những gì mà tàu thám hiểm sao Hỏa (Tinh thần, cơ hội và Tò mò) đã và đang làm trên Sao Hỏa - và với kết quả to lớn!
Đồng thời, Lorenz và các đồng nghiệp đã kiểm tra các khái niệm cho việc khám phá các biển hydrocarbon Titan - giống như viên nang Titan Mare Explorer (TiME) được đề xuất. Là một trong số những người vào chung kết cuộc thi Discovery Discovery 2010 của NASA, khái niệm này đã kêu gọi triển khai robot hải lý cho Titan trong những thập kỷ tới, nơi họ sẽ nghiên cứu các hồ mêtan của mình để tìm hiểu thêm về chu trình mêtan và tìm kiếm dấu hiệu của sự sống hữu cơ.
Trong khi một đề xuất như vậy sẽ có hiệu quả về chi phí và mang lại một số cơ hội rất thú vị cho nghiên cứu, nó cũng có một số hạn chế. Chẳng hạn, trong những năm 2020 - 2030, bán cầu bắc Titan Titan sẽ trải qua mùa đông; tại điểm đó độ dày của bầu khí quyển sẽ khiến cho việc liên lạc trực tiếp với Trái đất và quan điểm Trái đất là không thể. Trên hết, một chiếc xe hải lý sẽ cản trở việc thăm dò bề mặt đất Titan Titan.
Chúng cung cấp một số triển vọng rất có thể cho việc nghiên cứu tiến hóa hóa học tiên tiến Titan, bao gồm cả cát cát Titan Titan. Là một khu vực lộng gió, khu vực này có thể có vật liệu lắng đọng từ khắp Titan và cũng có thể chứa các vật liệu thay đổi nước. Nhiều như Máy dò tìm sao Hỏa địa điểm hạ cánh đã được chọn để nó có thể thu thập các mẫu từ một khu vực rộng, chẳng hạn như vị trí sẽ là một địa điểm lý tưởng cho một tàu đổ bộ.
Do đó, Lorenz và các đồng nghiệp của ông đã ủng hộ loại nhiệm vụ được nêu rõ trong Nghiên cứu hàng đầu năm 2007, trong đó kêu gọi khinh khí cầu Montgolfière để thăm dò khu vực và tàu đổ bộ giống như Pathfinder. Điều này sẽ cung cấp cơ hội để tiến hành chụp ảnh bề mặt ở độ phân giải không thể từ quỹ đạo (do bầu khí quyển dày) cũng như nghiên cứu hóa học bề mặt và cấu trúc bên trong của mặt trăng.
Vì vậy, trong khi khinh khí cầu sẽ thu thập dữ liệu địa lý có độ phân giải cao của mặt trăng, tàu đổ bộ có thể thực hiện các cuộc khảo sát địa chấn đặc trưng cho độ dày của lớp băng trên đại dương nước bên trong Titan. Tuy nhiên, một nhiệm vụ đổ bộ sẽ bị giới hạn về phạm vi và bề mặt của Titan có vấn đề về tính cơ động. Điều này sẽ làm cho nhiều tàu đổ bộ, hoặc một tàu đổ bộ có thể di dời, là lựa chọn mong muốn nhất.
Các mục tiêu tiềm năng của Giáp bao gồm các khu vực nơi chúng ta có thể đo các vật liệu bề mặt rắn, thành phần của chúng vẫn chưa được biết đến nhiều, ví dụ như cát cát Titan, ví dụ, Rùa cho biết. Cần phân tích chi tiết trong phân tích tại chỗ để xác định thành phần của chúng. Các hồ và biển cũng hấp dẫn; tuy nhiên, trong nhiệm kỳ gần hơn (các nhiệm vụ đến vào những năm 2030), hầu hết trong số đó sẽ chìm trong bóng tối mùa đông. Vì vậy, khám phá chúng có thể sẽ phải đợi đến những năm 2040.
Khái niệm sứ mệnh này cũng sẽ tận dụng một số tiến bộ công nghệ đã được thực hiện trong những năm gần đây. Như Lorenz đã giải thích trong quá trình thuyết trình:
Khả năng di chuyển trên không của Titan tại Titan trên thực tế rất hiệu quả, hơn nữa, những cải tiến trong máy bay tự trị trong hai thập kỷ kể từ khi CSWG biến cuộc thám hiểm đó thành một triển vọng thực tế. Nhiều máy bay đổ bộ tại chỗ được cung cấp bởi một máy bay như máy bay hoặc máy bay hạ cánh có khả năng di chuyển trên không để truy cập vào nhiều địa điểm, sẽ cung cấp khả năng khoa học đáng mong đợi nhất, rất phù hợp với các chủ đề về nguồn gốc, hoạt động và cuộc sống.
Lorenz, Rùa và Barnes cũng sẽ trình bày những phát hiện này tại Hội nghị Khoa học Hành tinh và Hành tinh lần thứ 48 sắp tới - sẽ diễn ra từ ngày 20 đến 24 tháng 3 tại The Woodlands, Texas. Ở đó, họ sẽ tham gia cùng với các thành viên khác của Johns Hopkins APL và Đại học Idaho, cũng như các thành viên tham gia hội thảo từ Trung tâm bay không gian NASA God Goddard, Đại học bang Pennsylvania và Honeybee Robotics.
Tuy nhiên, giải quyết một số thách thức bổ sung không được nêu ra tại Hội thảo Tầm nhìn 2050, họ sẽ trình bày một chút thay đổi về ý tưởng của họ. Thay vì khinh khí cầu và nhiều tàu đổ bộ, họ sẽ trình bày một khái niệm về nhiệm vụ liên quan đến một con chuồn chuồn rồng. Chiếc xe bốn cánh quạt này sẽ có thể tận dụng bầu không khí dày Titan Titan và trọng lực thấp để lấy mẫu và xác định thành phần bề mặt trong nhiều môi trường địa chất.
Khái niệm này cũng kết hợp rất nhiều tiến bộ gần đây trong công nghệ, bao gồm các thiết bị điện tử điều khiển hiện đại và những tiến bộ trong thiết kế máy bay không người lái thương mại (UAV). Trên hết, một chiếc quad quadan sẽ loại bỏ được các retrorockets được cung cấp năng lượng hóa học và có thể tăng sức mạnh giữa các chuyến bay, giúp nó có tuổi thọ cao hơn nhiều.
Những khái niệm này và các khái niệm khác để khám phá Titan mặt trăng Sao Thổ chắc chắn sẽ có được lực kéo trong những năm tới. Với nhiều bí ẩn bị khóa trên thế giới này - bao gồm băng nước dồi dào, hóa học prebiotic, chu trình metan và đại dương chìm dưới đáy biển có khả năng là môi trường prebiotic - đó chắc chắn là mục tiêu phổ biến cho nghiên cứu khoa học.
