NASA Dragonfly: Το drone που θα ψαξει ιχνη ζωης στον Τιτανα

Dragonfly: Η NASA ετοιμαζει το οκτακοπτερο που θα αναζητησει ιχνη ζωης στον Τιτανα

Η NASA ανακοίνωσε πρόσφατα ότι η αποστολή πέρασε στη φάση συναρμολόγησης και ολοκλήρωσης των συστημάτων της. Στα ειδικά clean rooms του εργαστηρίου Applied Physics Laboratory του Johns Hopkins στο Maryland, οι μηχανικοί ξεκίνησαν να ενσωματώνουν τα υποσυστήματα του Dragonfly, φέρνοντας το project ένα σημαντικό βήμα πιο κοντά στην εκτόξευση.

Η συγκεκριμένη φάση αποτελεί ουσιαστικά το σημείο όπου ένα διαστημικό όχημα αρχίζει να παίρνει την τελική του μορφή. Μέχρι τώρα, τα επιμέρους συστήματα δοκιμάζονταν ξεχωριστά. Από εδώ και πέρα, όλα αρχίζουν να λειτουργούν ως ένα ενιαίο διαστημικό σκάφος.

Τι ειναι το Dragonfly

Το Dragonfly είναι ένα αυτόνομο πυρηνοκίνητο drone εξερεύνησης με οκτώ έλικες, σχεδιασμένο να πετά στην πυκνή ατμόσφαιρα του Τιτάνα.

Σε αντίθεση με τα rovers που έχουμε δει στον Άρη, το Dragonfly δεν θα περιορίζεται σε μικρές μετακινήσεις στην επιφάνεια. Θα μπορεί να πετά από περιοχή σε περιοχή, καλύπτοντας μεγάλες αποστάσεις και εξερευνώντας διαφορετικά γεωλογικά περιβάλλοντα.

Με απλά λόγια, πρόκειται για ένα κινητό επιστημονικό εργαστήριο, το οποίο θα μπορεί να:

• προσεδαφίζεται

• συλλέγει δείγματα εδάφους

• αναλύει τη χημική σύσταση των υλικών

• απογειώνεται ξανά για να εξερευνήσει νέα σημεία

Η κινητικότητα αυτή αλλάζει εντελώς τη φιλοσοφία της διαστημικής εξερεύνησης, καθώς επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετήσουν πολλαπλές περιοχές ενός πλανητικού σώματος μέσα στην ίδια αποστολή.

Βασικα χαρακτηριστικα της αποστολης

• Μάζα προσεδάφισης: περίπου 450 κιλά

• Σύστημα ενέργειας: θερμοηλεκτρική γεννήτρια ραδιοϊσοτόπων (MMRTG)

• Όχημα εκτόξευσης: Falcon Heavy της SpaceX

• Ημερομηνία εκτόξευσης: Ιούλιος 2028

• Άφιξη στον Τιτάνα: 2034

• Διάρκεια αποστολής: τουλάχιστον 3,3 χρόνια λειτουργίας στην επιφάνεια

Η επιλογή πυρηνικής ενέργειας είναι αναγκαία, καθώς ο Τιτάνας βρίσκεται πολύ μακριά από τον Ήλιο. Το ηλιακό φως εκεί είναι τόσο ασθενές που τα ηλιακά πάνελ δεν θα μπορούσαν να καλύψουν τις ενεργειακές ανάγκες ενός τέτοιου οχήματος.

Γιατι ο Τιτανας θεωρειται ενας απο τους πιο ενδιαφεροντες κοσμους

Ο Τιτάνας θεωρείται από τους επιστήμονες ένας από τους πιο συναρπαστικούς στόχους στο Ηλιακό Σύστημα.

Ο βασικός λόγος είναι η πυκνή ατμόσφαιρά του, η οποία αποτελείται κυρίως από άζωτο και περιέχει σημαντικές ποσότητες μεθανίου. Οι χημικές διεργασίες που συμβαίνουν εκεί θυμίζουν έντονα την πρώιμη Γη, πριν από την εμφάνιση της ζωής.

Υπό την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας, το μεθάνιο και το άζωτο αντιδρούν δημιουργώντας πολύπλοκα οργανικά μόρια. Αυτά καταλήγουν στην επιφάνεια σαν ένα είδος οργανικής «βροχής».

Με άλλα λόγια, ο Τιτάνας είναι ένα φυσικό εργαστήριο όπου μπορεί να παρατηρηθεί η χημεία που πιθανώς οδήγησε στη δημιουργία ζωής στη Γη.

Τα επιστημονικα οργανα του Dragonfly

Για να μελετήσει αυτό το περιβάλλον, το Dragonfly θα μεταφέρει ένα σύνολο εξειδικευμένων επιστημονικών οργάνων.

Το σημαντικότερο είναι το DraMS (Dragonfly Mass Spectrometer), ένα φασματόμετρο μάζας που θα αναλύει τη χημική σύσταση των δειγμάτων εδάφους.

Το όχημα θα χρησιμοποιεί μικρά τρυπάνια στα συστήματα προσγείωσης για να συλλέγει υλικό από την επιφάνεια, η οποία αποτελείται κυρίως από παγωμένο νερό και οργανικές ενώσεις.

Επιπλέον, το Dragonfly θα διαθέτει:

• DraGMet, ένα πλήρες μετεωρολογικό σύστημα

• αισθητήρες πίεσης και θερμοκρασίας

• όργανα μέτρησης της υγρασίας μεθανίου

• έναν σεισμογράφο για την ανίχνευση «τιτανοσεισμών»

Τα δεδομένα αυτά θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν όχι μόνο τη χημεία της επιφάνειας, αλλά και την εσωτερική δομή του δορυφόρου.

Πως θα πετα ενα drone σε εναν εξωγηινο κοσμο

Η πτήση στον Τιτάνα είναι ταυτόχρονα πιο εύκολη και πιο περίπλοκη από ό,τι στη Γη.

Η βαρύτητα εκεί είναι περίπου επτά φορές μικρότερη από της Γης, ενώ η ατμόσφαιρα είναι περίπου τέσσερις φορές πιο πυκνή.

Αεροδυναμικά, αυτό δημιουργεί ιδανικές συνθήκες για ένα όχημα με έλικες, καθώς μπορεί να παράγει μεγάλη άντωση με μικρή κατανάλωση ενέργειας.

Το Dragonfly έχει σχεδιαστεί να πραγματοποιεί μία πτήση ανά Τιτανιανή ημέρα, δηλαδή περίπου κάθε 16 γήινες ημέρες. Μεταξύ των πτήσεων, θα παραμένει στην επιφάνεια αναλύοντας δείγματα και συλλέγοντας δεδομένα.

Ένας από τους βασικούς στόχους είναι η περιοχή γύρω από τον κρατήρα Selk, όπου οι επιστήμονες πιστεύουν ότι στο παρελθόν υπήρξε υγρό νερό σε επαφή με οργανικά υλικά.

Η μεγαλυτερη προκληση: η αποσταση

Η απόσταση μεταξύ Γης και Τιτάνα φτάνει περίπου τα 1,2 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα.

Αυτό σημαίνει ότι ένα σήμα από τη Γη μπορεί να χρειαστεί πάνω από 70 λεπτά για να φτάσει στο σκάφος.

Με τέτοια καθυστέρηση, η τηλεχειριζόμενη πτήση είναι πρακτικά αδύνατη. Για αυτό το Dragonfly θα λειτουργεί πλήρως αυτόνομα, χρησιμοποιώντας αισθητήρες και αλγορίθμους πλοήγησης για να αποφεύγει εμπόδια και να επιλέγει ασφαλή σημεία προσγείωσης.

Με απλά λόγια, θα πρόκειται για ένα από τα πιο εξελιγμένα αυτόνομα ρομποτικά συστήματα που έχουν σταλεί ποτέ στο Διάστημα.

Η κληρονομια της αποστολης Huygens

Η αποστολή Dragonfly βασίζεται σε δεδομένα που συλλέχθηκαν πριν από δύο δεκαετίες.

Το 2005, το σκάφος Huygens του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) προσεδαφίστηκε στον Τιτάνα, μετά τον διαχωρισμό του από το διαστημικό σκάφος Cassini.

Ήταν η πρώτη και μοναδική μέχρι σήμερα προσεδάφιση σε αυτό το φεγγάρι και παρείχε τις πρώτες κοντινές εικόνες της επιφάνειας.

Τα δεδομένα εκείνης της αποστολής αποτέλεσαν τη βάση για τα μοντέλα ατμόσφαιρας και πτήσης που χρησιμοποιούνται σήμερα στον σχεδιασμό του Dragonfly.

συμπερασμα

Το μικρό ελικόπτερο Ingenuity στον Άρη απέδειξε ότι η πτήση σε άλλους κόσμους είναι εφικτή.

Το Dragonfly όμως ανεβάζει την ιδέα αυτή σε εντελώς άλλο επίπεδο.

Μιλάμε για ένα όχημα σχεδόν μισού τόνου που θα πετά αυτόνομα σε έναν κόσμο με θερμοκρασίες περίπου –180 βαθμών Κελσίου, θα συλλέγει δείγματα και θα λειτουργεί σαν πλήρες επιστημονικό εργαστήριο.

Αν η αποστολή πετύχει, δεν θα είναι απλώς μια ακόμη εξερεύνηση. Θα ανοίξει την πόρτα για μια νέα γενιά διαστημικών αποστολών όπου τα drones θα εξερευνούν πλανήτες και δορυφόρους με τρόπο που μέχρι πριν λίγα χρόνια ανήκε καθαρά στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας.

Και αν υπάρχει κάπου στο Ηλιακό Σύστημα ένα μέρος που μπορεί να κρύβει τα χημικά συστατικά της ζωής, ο Τιτάνας είναι από τους πρώτους υποψήφιους.