NASA запустит к спутнику Юпитера Титану настоящий вертолет. Автономный дрон сможет исследовать спутник два с половиной года и призван искать в этом далеком мире возможные следы жизни.
Американское аэрокосмическое управление NASA определилось с целью своей новой миссии, которая отправится в дальний космос в 2026 году. Ею станет Титан – крупнейший спутник планеты Сатурн, и задачей миссии станет поиск возможных следов жизни, а также изучение условий, аналогичных тем, что были на Земле миллиарды лет назад. Об этом было объявлено агентством 27 июня.
Название миссии Dragonfly (стрекоза) хорошо отражает особенности выбранного проекта – по сути на поверхность спутника отправится крупный квадрокоптер с двойными винтами (октокоптер), —
техническое решение, которое еще ни разу не применялось на телах Солнечной системы вне Земли.
Dragonfly был выбран из пары финалистов конкурса, объявленных в 2017 году, его конкурентом был проект Comet Astrobiology Exploration SAmple Return (CAESAR) по изучению кометы Чурюмова-Герасименко.
© NASA/JHU APLПрилет аппарата на спутник запланирован в 2034 году. Достигнув точки назначения, аппарат размером с марсианский ровер приземлится в области экватора и начнет долгое путешествие, перелетая с точки на точку на поверхности Титана.
Ученые надеются, что им удастся направить дрон к 90-километровому ударному кратеру Селк, который представляет для них особенный интерес с точки зрения возникновения жизни. «Мы считаем, что в кратере Селк присутствуют три ингредиента, необходимых для жизни, — считает Курт Нибур, ведущий ученый программы New Frontiers в NASA, имея в виду такие составляющие, как вода, органические вещества и энергию. – Мы хотим добраться на Dragonfly до этого кратера, чтобы получить возможность напрямую понять – что происходит, когда вы смешиваете эти компоненты вместе».
По его словам, изучение этого кратера и других интересных мест на Титане позволит ученым понять, какие условия существовали на ранней Земле вскоре после ее формирования. «Мы не можем отправиться назад во времени на Земле и узнать о химических процессах, которые в итоге привели к жизни, но мы можем полететь на Титан и там изучить эти вопросы», — добавил Нибур.
Различные химические признаки прошлой или нынешней жизнедеятельности организмов на Титане аппарат будет искать на поверхности, под ней, в атмосфере и в жидкостях.
Предполагается, что за два с половиной года на поверхности Титана аппарат сможет пролететь 175 километров. Питание дрона будут осуществлять так называемые РИТЭГи (радиоизотопный термоэлектрический генератор), способные производить электричество за счет естественного распада изотопов.
Накопленная энергия будет собираться в химическом аккумуляторе, и тратиться на полет и другие научные задачи.
«Летать на Титане вообще-то легче, чем на Земле», — пояснила Элизабет Тертл, руководитель миссии Университета Джонса Хопкинса. Дело в том, что атмосфера спутника в четыре раза плотнее, чем на Земле, а сила притяжения составляет лишь одну седьмую от земной. «Это лучший способ перемещаться и лучший способ перемещаться на большие расстояния», — добавила она.
По ее словам, запуск подобной миссии стал возможен только благодаря совершенству технологии создания дронов на Земле. «Это действительно технология, которая развита на Земле. – пояснила она. – В действительности то, что мы сделаем с Dragonfly, это инновация, а не изобретение. Мы применяем уже существующие технологии для других планет».
Оказалось, что убедить руководство NASA выбрать именно этот проект было не просто. Томас Зурбучен, помощник директора NASA по науке, рассказал, что приняв предложение миссии, в NASA обнаружили целых 10 серьезных рисков при ее исполнении.
«Научный результат был настолько заманчивым, что, когда мы оценили присутствующие риски, решили дать им шанс», — пояснил чиновник.
В ходе предварительной фазы А команда конструкторов смогла исключить эти риски. Так, одной из опасностей было засорение похожей на пылесос системы, призванной забирать с поверхности образцы, различными углеводородами, содержащимися в обилии на поверхности. По словам Нибур, разработчики внесли серьезные изменения в дизайн системы, чтобы избежать засорения.
Другой сложностью была задача продемонстрировать, что коптер сможет автономно путешествовать над поверхностью спутника. «Мы смогли действительно продемонстрировать его способность летать здесь на Земле до того, как мы полетим на Титан», — пояснила Тертл.
Одним из изменений в оригинальном проекте стал перенос запуска на один год, который даст команде разработчиков дополнительное время для проверок, и этот перенос не повлиял на дату прибытия к цели. Пока в NASA не выбрали, на какой ракете будет запущен аппарат, который в ходе долгого путешествия совершит гравитационные маневры близ Земли и Венеры.