ในช่วงปลายปี 1970 และ 80 ต้นนักวิทยาศาสตร์ได้ดูรายละเอียดครั้งแรกของพวกเขาที่ไททันดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ ขอบคุณที่ ผู้บุกเบิก 11 โพรบซึ่งตามมาด้วย รอบโลก 1 และ2 ภารกิจผู้คนบนโลกได้รับการปฏิบัติต่อภาพและการอ่านของดวงจันทร์ลึกลับนี้ สิ่งที่เปิดเผยเหล่านี้คือดาวเทียมเย็นที่ยังคงมีบรรยากาศที่หนาแน่นและอุดมด้วยไนโตรเจน
ขอบคุณที่ Cassini-Huygens ภารกิจซึ่งมาถึงไททันในเดือนกรกฎาคมของปี 2004 และจะสิ้นสุดภารกิจในวันที่ 15 กันยายนความลึกลับของดวงจันทร์นี้ได้ลึกลงไปเท่านั้น ดังนั้นทำไมนาซ่าจึงหวังว่าจะส่งภารกิจเพิ่มเติมไปที่นั่นในอนาคตอันใกล้เช่น แมลงปอ แนวคิด. ยานนี้เป็นผลงานของห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์ (JHUAPL) ซึ่งพวกเขาเพิ่งส่งข้อเสนออย่างเป็นทางการสำหรับ
โดยพื้นฐานแล้ว แมลงปอ จะเป็นภารกิจระดับใหม่ของ Frontiers ที่จะใช้การตั้งค่าแบบดูอัลควอดดูโอ สิ่งนี้จะช่วยให้การขึ้น - ลงและลงจอดในแนวดิ่ง (VTOL) ทำให้มั่นใจว่ายานพาหนะจะสามารถสำรวจบรรยากาศของไททันและดำเนินการวิทยาศาสตร์บนพื้นผิว และแน่นอนว่ามันจะตรวจสอบทะเลสาบมีเธนของไททันเพื่อดูว่ามีสารเคมีชนิดใดเกิดขึ้นภายในตัวพวกเขา
เป้าหมายทั้งหมดนี้คือแสดงให้เห็นถึงสภาพแวดล้อมที่ลึกลับของไททันซึ่งไม่เพียง แต่มีวงจรมีเธนคล้ายกับวัฏจักรของน้ำของโลกเท่านั้น แต่ยังอุดมไปด้วยเคมีพรีไบโอติกและอินทรีย์ ในระยะสั้นไททันเป็น "โลกแห่งมหาสมุทร" ของระบบสุริยะของเรา - พร้อมกับดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี Europa และ Ganymede และดวงจันทร์ของเอนเซลาดัสของดาวเสาร์ - ซึ่งอาจมีส่วนผสมทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับชีวิต
การศึกษาก่อนหน้านี้มีอะไรเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าดวงจันทร์ถูกปกคลุมด้วยสารอินทรีย์มากมายที่อยู่ระหว่างกระบวนการทางเคมีซึ่งอาจคล้ายกับที่เกิดขึ้นบนโลกหลายพันล้านปีก่อน ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงมองว่าไททันเป็นห้องปฏิบัติการดาวเคราะห์ซึ่งสามารถศึกษาปฏิกิริยาทางเคมีที่อาจนำไปสู่ชีวิตบนโลก
ในฐานะที่เป็น Elizabeth Turtle นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ JHUAPL และนักวิจัยหลักสำหรับ แมลงปอ ภารกิจบอก Space Magazine ทางอีเมล:
“ ไททันเสนอสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากมายบนพื้นผิวของโลกมหาสมุทรที่มีน้ำเป็นน้ำแข็งทำให้มันเป็นจุดหมายปลายทางที่เหมาะสำหรับการศึกษาวิชาเคมีพรีไบโอติกและเพื่อบันทึกการอยู่อาศัยของสภาพแวดล้อมนอกโลก เนื่องจากชั้นบรรยากาศของไททันบดบังพื้นผิวที่ความยาวคลื่นหลายแห่งเราจึงมีข้อมูลที่ จำกัด เกี่ยวกับวัสดุที่ประกอบเป็นพื้นผิวและวิธีการที่พวกมันถูกประมวลผล ด้วยการทำการตรวจวัดองค์ประกอบพื้นผิวอย่างละเอียดในหลาย ๆ สถานที่แมลงปอจะเปิดเผยสิ่งที่พื้นผิวทำและมีความก้าวหน้าทางเคมีพรีไบโอติกในสภาพแวดล้อมที่ให้ส่วนผสมสำคัญที่รู้จักสำหรับชีวิตระบุหน่วยการสร้างสารเคมีที่มีอยู่และกระบวนการทำงาน สารประกอบ.”
นอกจากนี้ แมลงปอ จะใช้การสำรวจจากระยะไกลเพื่อกำหนดลักษณะทางธรณีวิทยาของพื้นที่ลงจอดด้วย นอกเหนือจากการจัดเตรียมบริบทสำหรับตัวอย่างแล้วมันยังอนุญาตให้มีการศึกษาเกี่ยวกับแผ่นดินไหวเพื่อกำหนดโครงสร้างของไททันและการปรากฏตัวของกิจกรรมใต้ผิวดิน สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุด, แมลงปอ จะใช้เซ็นเซอร์อุตุนิยมวิทยาและเครื่องมือตรวจจับระยะไกลเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสภาพบรรยากาศและพื้นผิวของดาวเคราะห์
ในขณะที่มีการทำข้อเสนอหลายอย่างสำหรับภารกิจสำรวจหุ่นยนต์ของไททัน แต่สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่มีรูปแบบของแพลตฟอร์มทางอากาศหรือบอลลูนผสมและยานอวกาศ ยานพาหนะทางอากาศเพื่อการลาดตระเวนทางอากาศและทางอากาศไททัน (AVIATR) ซึ่งเป็นข้อเสนอในอดีตโดยเจสันบาร์นส์และทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไอดาโฮเป็นตัวอย่างของอดีต
ในหมวดหมู่หลังคุณมีแนวคิดเช่นภารกิจระบบไททันดาวเสาร์ (TSSM) ซึ่งเป็นแนวคิดที่ได้รับการพัฒนาร่วมกันโดย European Space Agency (ESA) และ NASA แนวคิดเรือธงภารกิจรอบนอกการออกแบบ TSSM ประกอบด้วยองค์ประกอบสามอย่างคือยานอวกาศของ NASA ยานอวกาศที่ออกแบบโดย ESA เพื่อสำรวจทะเลสาบของไททันและบอลลูน Montgolfiere ที่ออกแบบโดย ESA เพื่อสำรวจบรรยากาศ
สิ่งที่แยกจากกัน แมลงปอ จากแนวคิดเหล่านี้และอื่น ๆ คือความสามารถในการดำเนินการศึกษาทางอากาศและภาคพื้นดินด้วยแพลตฟอร์มเดียว ดังที่ดร. เทอร์เทิลอธิบาย:
“ แมลงปอจะเป็นภารกิจต้นกำเนิดเพื่อทำการตรวจวัดองค์ประกอบและเงื่อนไขพื้นผิวของไททันอย่างละเอียดเพื่อทำความเข้าใจความสามารถในการอาศัยของโลกมหาสมุทรที่อุดมไปด้วยอินทรีย์นี้ เราเสนอโรเตอร์คราฟต์เพื่อใช้ประโยชน์จากความหนาแน่นบรรยากาศสงบและแรงโน้มถ่วงต่ำของไททัน (ซึ่งทำให้การบินบนไททันง่ายกว่าที่อยู่บนโลก) เพื่อถ่ายทอดชุดเครื่องมือที่มีความสามารถจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง วัดในการตั้งค่าทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน ซึ่งแตกต่างจากแนวคิดทางอากาศอื่น ๆ ที่ได้รับการพิจารณาสำหรับการสำรวจไททัน (ซึ่งมีอยู่หลายครั้ง) แมลงปอจะใช้เวลาส่วนใหญ่บนพื้นผิวที่ทำการตรวจวัดก่อนที่จะบินไปยังพื้นที่อื่น”
แมลงปอชุดของเครื่องมือจะรวมถึงสเปกโตรมิเตอร์มวลเพื่อศึกษาองค์ประกอบของพื้นผิวและบรรยากาศ gamma-ray spectrometers ซึ่งจะทำการวัดองค์ประกอบของดินใต้ผิวดิน (เช่นมองหาหลักฐานของมหาสมุทรภายใน) เซ็นเซอร์อุตุนิยมวิทยาและธรณีฟิสิกส์ซึ่งจะวัดลมความดันบรรยากาศอุณหภูมิและกิจกรรมแผ่นดินไหว และชุดกล้องเพื่อถ่ายภาพพื้นผิว
ด้วยบรรยากาศที่หนาแน่นของไททันเซลล์แสงอาทิตย์จะไม่เป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพสำหรับภารกิจหุ่นยนต์ เช่นนี้แมลงปอจะพึ่งพา Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG) สำหรับพลังงานคล้ายกับสิ่งที่ ความอยากรู้ รถแลนด์โรเวอร์ใช้ ในขณะที่ภารกิจหุ่นยนต์ที่พึ่งพาแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ไม่ได้ราคาถูกพวกเขาเปิดใช้งานภารกิจที่สามารถสุดท้ายสำหรับปีและดำเนินการวิจัยที่ทรงคุณค่า (เช่น ความอยากรู้ ได้แสดงให้เห็น).
ในฐานะ Peter Bedini - ผู้จัดการโครงการของ JHUAPL Space Department และ แมลงปอ ผู้จัดการโครงการ - อธิบายสิ่งนี้จะช่วยให้ภารกิจระยะยาวมีผลตอบแทนที่สำคัญ:
“ เราสามารถนำแลนเดอร์มาไว้บนไททันทำการวัดทั้งสี่นี้ในที่เดียวและเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับไททันและดวงจันทร์ที่คล้ายกันอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามเราสามารถเพิ่มคุณค่าของภารกิจได้หากเราเพิ่มความคล่องตัวทางอากาศซึ่งจะช่วยให้เราสามารถเข้าถึงการตั้งค่าทางธรณีวิทยาที่หลากหลายเพิ่มผลตอบแทนทางวิทยาศาสตร์และลดความเสี่ยงของภารกิจโดยการข้ามสิ่งกีดขวาง”
ในที่สุดภารกิจเช่นนั้น แมลงปอ จะสามารถตรวจสอบว่าเคมีพรีไบโอติกมีความก้าวหน้าต่อไททันมากแค่ไหน การทดลองประเภทนี้ที่มีการรวมหน่วยการสร้างแบบอินทรีย์และสัมผัสกับพลังงานเพื่อดูว่ามีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นหรือไม่ไม่สามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการ (ส่วนใหญ่เป็นเพราะช่วงเวลาที่เกี่ยวข้อง) เช่นนี้นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะเห็นว่าสิ่งต่าง ๆ มีความคืบหน้าบนพื้นผิวของไททันมากน้อยเพียงใดซึ่งสภาพพรีไบโอติกมีอยู่สำหรับมหายุค
นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์จะค้นหาลายเซ็นเคมีที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของน้ำและ / หรือไฮโดรคาร์บอน ในอดีตมีการคาดการณ์ว่าชีวิตจะมีอยู่ภายในการตกแต่งภายในของไททันและวิถีชีวิตของเมทานอนิกส์ที่แปลกใหม่อาจมีอยู่บนพื้นผิวของมัน การค้นหาหลักฐานของชีวิตดังกล่าวจะท้าทายความคิดของเราว่าชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้ที่ไหนและช่วยยกระดับการค้นหาสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะและอื่น ๆ อย่างมาก
ดังที่ดร. เทอร์เทิลระบุว่าการเลือกภารกิจจะมาในไม่ช้าและไม่ว่าจะเป็นหรือไม่ แมลงปอ ภารกิจจะถูกส่งไปยังไททันควรตัดสินใจในเวลาไม่กี่ปี:
“ ต่อมาในฤดูใบไม้ร่วงปีนี้องค์การนาซ่าจะเลือกภารกิจใหม่สองสามอย่างที่เสนอเพื่อทำงานต่อในการศึกษาแนวคิดขั้นตอน A” เธอกล่าว “ การศึกษาเหล่านั้นจะใช้เวลาเกือบปี 2018 ตามด้วยการทบทวนอีกรอบ และการคัดเลือกขั้นสุดท้ายของภารกิจการบินจะอยู่ในช่วงกลางปี 2019 ... ภารกิจที่เสนอในโครงการ New Frontiers รอบนี้จะมีกำหนดเปิดตัวก่อนสิ้นปี 2568”
และให้แน่ใจว่าได้ดูวิดีโอนี้ที่เป็นไปได้ แมลงปอ ภารกิจความอนุเคราะห์จาก JHUAPL:
