Die NASA kündigt Pläne an, eine Drohne zu schicken, um Titan nach Lebenszeichen zu durchsuchen

Konzeptbild eines Künstlers der Libellendrohnen, die auf dem Saturnmond Titan landen und dann abfliegen. Johns Hopkins APL

Die NASA hat heute die nächste Mission in ihrem New Frontiers-Programm ausgewählt: eine Drohne, die 2034 auf dem Saturnmond Titan fliegen wird. Dragonfly, wie das achtrotorige Raumschiff genannt wird, wird darauf abzielen, die seltsame Geologie der fernen Welt zu untersuchen – eine frühere Sonde hat Flüsse erblickt von flüssigem Methan, das an der Oberfläche fließt – und zu Suche nach Anzeichen von außerirdischem Leben .

Der Plan

Die Idee ist, dass Dragonfly 2026 von der Erde startet und dann an der Venus vorbeifliegt und zwei Vorbeiflüge an der Erde macht, um für die lange Reise zum Saturn Fahrt aufzunehmen. Dragonfly wird nicht in die Umlaufbahn eintreten, bevor sie auf die Oberfläche zusteuert – sie wird genau auf den Rand der Erde gerichtet Selk-Krater , nördlich des Äquators von Titan. Einmal in der dicken Atmosphäre von Titan, wird Dragonfly stundenlang unter einer Reihe von Fallschirmen nach unten driften, bis sie sich etwa 1 Kilometer über der Oberfläche befindet. Es wird dann abschneiden und auf der Suche nach einem guten Landeplatz davonfliegen.

Die Technik:

Funksignale brauchen mehr als eine Stunde, um eine einfache Reise zwischen Saturn und Erde zu machen, was bedeutet, dass Dragonfly autonom fliegen muss. NASA-Beamte sind zuversichtlich, dass dies aufgrund der bemerkenswerten Fortschritte bei den autonomen Flug- und Gefahrenerkennungsfähigkeiten, die Drohnen auf der Erde in den letzten Jahren erzielt haben, zuverlässig möglich ist. Es hilft sehr, dass Titan von der Cassini-Mission, die Saturn von 2004 bis 2017 umkreiste, gut aufgeklärt wurde landete eine Sonde auf der Oberfläche von Titan (die entfernteste Landung, die jemals stattgefunden hat).

Die Drohne wird acht Rotoren haben, die in vier Paaren gestapelt sind, und so konstruiert sein, dass sie auch dann fliegen kann, wenn ein Rotor ausfällt. Jeder Rotor wird etwa einen Meter lang sein. Aufgrund der dichten Atmosphäre von Titan (mehr als viermal dichter als die der Erde) und der geringen Schwerkraft braucht es nur etwa 40 Mal so viel Energie, um dorthin zu fliegen wie auf der Erde. Nicht, dass die Bedingungen in jeder Hinsicht gastfreundlich wären. Kalt wird es auch: ca. minus 180 °C (minus 290 °F).

Der anfängliche Landeplatz wurde sorgfältig ausgewählt. Die Selk-Kraterregion wird in direkter Sichtlinie von der Erde sein, sodass Dragonfly ohne einen Relaissatelliten mit den Antennen des Deep Space Network der NASA in Kalifornien, Spanien und Australien kommunizieren kann. Das macht die Mission sowohl einfacher als auch billiger. Dragonfly wird eine faltbare Antenne haben, um Bilder und wissenschaftliche Daten zurück zur Erde zu übertragen, nachdem sie auf Sanddünen gelandet sind, die Zibi Turtle vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University, wer wird die Mission leiten , beschreibt als die größten Zen-Gärten im Sonnensystem.'

Solarenergie würde aufgrund der Entfernung von der Sonne und der dunstigen Atmosphäre von Titan nicht gut funktionieren, also wird Dragonfly einen Generator mitführen, der Wärme aus dem radioaktiven Zerfall von etwa 100000 N nutzt 4 Kilogramm Plutonium Strom zu erzeugen. Das wird nicht ausreichen, um die acht Rotoren effektiv anzutreiben, also lädt der Generator eine Batterie auf, die wiederum die Motoren der Drohne antreibt.

Geplant sind zunächst einige Dutzend Flüge über etwas mehr als zweieinhalb Jahre. Dragonfly kann kurze Strecken springen, wenn es an einem ungünstigen Ort landet. Aber die Erkundungsflüge werden jeweils bis zu fünf Meilen lang sein, in einem Bocksprungmuster, das es ermöglicht, gute Landeplätze auszukundschaften, bevor man sich darauf einlässt.

Die Auszahlung:

Dragonfly wird mehr als nur eine Spritztour sein – es soll eine Reihe wissenschaftlicher Debatten schlichten. Es wird ein Seismometer tragen, das auf Erschütterungen horchen und dabei helfen kann, festzustellen, wie dick die Eishülle über dem Flüssigwasserozean von Titan ist. Es wird meteorologische Instrumente und Kameras haben. Cassini auch einige Beweise gefunden, die darauf hindeuten Titan kann Kryovulkane beherbergen – Berge aus Eis, die eine Mischung aus Wasser, Methan und Ammoniak in die Atmosphäre spucken. Dragonfly wird versuchen herauszufinden, ob solche Eruptionen tatsächlich stattfinden oder nicht.

Dann stellt sich die große Frage: Gibt es jetzt oder hat es jemals Leben auf Titan gegeben? Dragonfly wird eine Reihe von wissenschaftlichen Instrumenten mitführen, die dazu bestimmt sind, diese Frage zu beantworten.

Ein Instrument wird Neutronenpulse in die Oberfläche von Titan schießen, um festzustellen, wie viel Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff darunter liegen. Dies gepulster Neutronengenerator wird Strahlung aufwirbeln, die dann von zwei Paaren redundanter Spektrometer detektiert wird. Wenn diese Spektrometer Hinweise auf etwas Interessantes finden, machen sich zwei Bordbohrer an die Arbeit. Eine Art Staubsauger saugt die Bohrspäne (und andere Arten von Proben) auf, die genauer untersucht werden , insbesondere für Purine und Pyrimidine – die Basen, aus denen die DNA besteht – und für Aminosäuren.

Es wird schwierig sein, all diese Instrumente in einer Atmosphäre, die buchstäblich von Methan trieft, zuverlässig zum Laufen zu bringen. Aber, sagt Turtle, sie verwenden viele Komponenten wieder, die bereits seit Jahren auf dem Mars funktionieren. Titan ist ein sehr erdähnlicher Ort, obwohl die Materialien unterschiedlich sind, sagt sie. Wie erdähnlich? Das will Dragonfly herausfinden.

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