Op 20 Desember 2017 het die Amerikaanse National Aeronautics and Space Administration (NASA) besluit oor die verdere rigting van sy program, New Frontiers. Thomas Tsurbuchen, hoof van NASA se Wetenskapsdirektoraat, het tydens 'n perskonferensie oor die planne van die ruimteagentskap gepraat. Volgens hom gaan die volgende outomatiese ruimtestasie binne die raamwerk van die New Frontiers-program óf na Titan ('n satelliet van Saturnus) óf na die komeet Churyumov-Gerasimenko. Na watter van hierdie twee ruimtevoorwerpe die outomatiese ruimtestasie gaan, sal eers in 2019 bekend word.
In die geval dat NASA -spesialiste vir 'n komeet kies, sal die agentskap 'n ruimtetuig na hom stuur, wat monsters van die oppervlak daarvan moet neem en dit dan na die aarde stuur. Hierdie finalisteprojek heet CAESAR. Die hoofdoel van hierdie missie is om organiese verbindings te versamel om te verstaan hoe komete kan bydra tot die oorsprong van lewe op ons planeet. Dit is opmerklik dat die Philae-sonde, wat deur die Europese stasie Rosetta op die oppervlak gelewer is, reeds op die komeet Churyumov-Gerasimenko geland het. Die sonde het egter daarin geslaag om slegs telemetrie na die aarde oor te dra, waarna die verbinding met die toestel verbreek is. Aan die einde van September 2016 is die Rosetta -stasie ontwrig en gestuur om met 'n komeet te bots.
In die geval dat NASA se keuse ten gunste van Titan gemaak word, sal die Dragonfly -ruimtetuig na sy oppervlak gestuur word, wat reeds 'n kernhelikopter genoem is, maar na buite sal dit meer soos 'n quadrocopter lyk. Dragonfly sal die oppervlak van Titan moet skandeer om vas te stel waaruit dit presies gemaak is en hoe dit gerangskik is. Die ruimtehelikopter moet ook die vraag beantwoord: wat is die atmosferiese toestande op hierdie satelliet van Saturnus? Spesialiste van die Amerikaanse ruimteagentskap glo dat buite -aardse lewensvorme op Titan kan bestaan.
Titaan in natuurlike kleure (beeld "Cassini")
Die finaliste van die kompetisie vir die beste ruimtesendingprojek binne die raamwerk van die New Frontiers -sonnestelsel -verkenningsprogram was twee ontwikkelingspanne, altesaam 12 kandidate het aan die kompetisie deelgeneem. Beide projekte wat hierbo klink, ontvang ongeveer $ 4 miljoen per jaar om die besonderhede en konsep uit te werk. Hulle moet hul programme teen Julie 2019 voltooi, nadat hulle die moontlike risiko's van hul missies bestudeer het, en dan 'n finale voorstel opgestel het. Die wenner se projek word aan die einde van 2025 van stapel gestuur. Die ontwikkeling van elk van die missies sal ongeveer $ 850 miljoen verg, die projek van die wenner sal hierdie bedrag van NASA ontvang, en die agentskap dek ook al die koste om die ruimtetuig te wen, ongeveer $ 150 miljoen.
Soos kenners oplet, is die aangekondigde "pryskaartjie" ongeveer twee keer die koste van "ligte" ruimtemissies binne die raamwerk van 'n ander program - Discovery, sowel as 2-4 keer minder as die begroting van "vlagskip" robotstasies en NASA -ruimte teleskope. Die aangekondigde begroting maak dit moontlik om 'n taamlik groot en uitgebreide stel instrumente op die sonde te plaas, sowel as langdurige radio-isotoopkragbronne, maar wat hul vermoëns en lewensduur betref, sal hierdie sonde steeds minderwaardig wees as vlagskepe soos Cassini, Galileo en Voyagers.
Dit is opmerklik dat die Amerikaanse ruimtevaartagentskap as deel van die New Frontiers -program reeds drie suksesvolle missies voltooi het. Die Juno-sonde bestudeer dus die wentelbaan van Jupiter, die New Horizons-ruimtetuig is tans op pad na Pluto, en OSIRIS-REx vlieg na die asteroïde om monsters van die oppervlak daarvan te neem. Volgens Thomas Zurbuchen het die agentskap nog nie 'n besluit geneem oor watter lanseringsvoertuie gebruik sal word om 'n spesifieke missie te loods nie. Terselfdertyd het hy die vertroue uitgespreek dat teen die tyd dat daar begin word met die oprigting van die nodige stasies en sondes, die SLS -vuurpyl, sowel as 'swaar vragmotors' in die privaat ruimte gereed sal wees om 'n nuwe generasie interplanetêre Amerikaanse sondes te begin..
Kernhelikopter op Titan - DragonFly Mission
“Titan is 'n unieke hemelliggaam met 'n digte atmosfeer, mere en koolwaterstowwe, 'n kringloop van stowwe en 'n moeilike klimaat. Ons verwag om die saak Cassini en Huygens voort te sit om te verstaan of daar al die 'stene van die lewe' op die oppervlak van Titan is en of daar lewe kan bestaan. Anders as ander landingsmodules, kan ons "naaldekoker" van plek tot plek vlieg en honderde kilometers ver beweeg, "het die hoof van die DragonFly-sending Elizabeth Turtle gesê.
Vergelyking van die groottes van die aarde, Titan (links onder) en die maan
Titan is die grootste maan van Saturnus en die tweede grootste maan in die hele sonnestelsel (net die tweede na Jupiter se maan Ganymede). Titan is ook die enigste liggaam in die sonnestelsel, met die uitsondering van die aarde, waarvoor die stabiele bestaan van vloeistof op die oppervlak daarvan bewys is, en ook die enigste satelliet van die planeet met 'n digte atmosfeer. Dit alles maak Titan 'n baie aantreklike voorwerp vir verskillende wetenskaplike navorsing en studie.
Die deursnee van hierdie satelliet van Saturnus is 5152 kilometer, wat 50% groter is as dié van die maan, terwyl Titan 80% groter is as die massa van ons planeet. Titan is ook groter as die planeet Mercurius. Die gravitasiekrag op Titan is ongeveer 'n sewende van die aarde se swaartekrag. Die oppervlak van die satelliet bestaan hoofsaaklik uit waterys en sedimentêre organiese materiaal. Die druk op die oppervlak van Titan is ongeveer 1,5 keer hoër as die druk op die aardoppervlak, die lugtemperatuur op die oppervlak is -170.. -180 grade Celsius. Ondanks die redelik lae temperatuur word hierdie satelliet in die vroeë stadiums van sy ontwikkeling met die aarde vergelyk. Daarom sluit wetenskaplikes nie die moontlikheid uit dat die eenvoudigste lewensvorme op Titan bestaan nie, veral in die bestaande ondergrondse reservoirs, waarin die toestande baie gemakliker kan wees as op die oppervlak.
The Dragonfly, die geesteskind van wetenskaplikes aan die Johns Hopkins Universiteit, sal 'n veelsydige lander wees wat toegerus is met verskeie skroewe wat dit moontlik maak om vertikaal op te styg en te land. In die toekoms sal dit 'n ongewone helikopter moontlik maak om die oppervlak en atmosfeer van Titan te verken. 'Een van ons hoofdoelwitte is om navorsing te doen oor metaanriviere en mere. Ons wil verstaan wat in hul dieptes aangaan,”sê die hoofleier van die Dragonfly-sending, Elizabeth Turtle. 'In die algemeen is ons hoofdaak om die geheimsinnige omgewing van die satelliet van Saturnus, ryk aan organiese en prebiotiese chemie, te belig. Titan vandag is immers 'n soort planetêre laboratorium, waar dit moontlik sou wees om chemiese reaksies te bestudeer soortgelyk aan dié wat die oorsprong van lewe op aarde kon veroorsaak het."
'N Projek soos hierdie, as dit die kompetisie in 2019 wen, sal baie ongewoon en nuut wees, selfs vir NASA. Danksy sy twee funksies, kan die Dragonfly -toestel van plek tot plek beweeg. Die eerste is die teenwoordigheid van 'n kernkragsentrale, wat dit baie lank van energie sal voorsien. Die tweede is 'n stel kragtige propellermotors wat 'n swaar eksplorasievoertuig in die digte lug van Titan kan lig. Dit alles maak die Naaldekoker ietwat soortgelyk aan helikopters of quadcopters, met die enigste uitsondering dat die ruimtekernhelikopter ontwerp is om in baie strenger toestande as op aarde te werk.
Kernhelikopter naaldekoker op die oppervlak van Titan, NASA -illustrasie
Kenners merk op dat hierdie hommeltuig ten volle voorsien sal word van energie wat deur 'n radio -isotoop termo -elektriese kragopwekker (RTG) vervaardig word. Die taamlike digte en dik atmosfeer van Titan maak enige tegnologie om sonenergie in elektriese energie om te skakel ondoeltreffend, daarom word kernenergie die basiese energiebron vir die missie. 'N Soortgelyke kragopwekker word op die Curiosity -rover geïnstalleer. Deur die nag kan so 'n kragopwekker die drone se batterye volledig laai, wat die vliegtuig gedurende die dag kan help om een of meer vlugte uit te voer, met 'n totale tydsduur van tot een uur.
Dit is bekend dat die Dragonfly -toolkit die volgende insluit: gamma -spektrometers wat die samestelling van die ondergrondse laag van Titan kan bestudeer (hierdie toestel sal wetenskaplikes help om bewyse te vind van die teenwoordigheid van 'n vloeibare oseaan onder die satellietoppervlak); massaspektrometers vir die ontleding van die isotopiese samestelling van ligte elemente (soos stikstof, koolstof, swael en ander); geofisiese en meteorologiese sensors wat atmosferiese druk, temperatuur, windspoed, seismiese aktiwiteit sal meet; hy sal ook kameras hê om foto's te neem. Die mobiliteit van die 'kernhelikopter' sal dit moontlik maak om vinnig verskillende monsters te versamel en die nodige metings uit te voer.
In slegs 'n uur se vlug sal hierdie toestel 'n afstand van 10 tot 20 kilometer kan aflê. Dit wil sê, in slegs een vlug sal die DragonFly -hommeltuig 'n groter afstand kan aflê as wat die American Curiosity -rover tydens sy 4 jaar van die verblyf op die rooi planeet kon doen. En tydens die hele missie van twee jaar sal die 'kernhelikopter' 'n taamlik indrukwekkende oppervlak van die oppervlak van die maan van Saturnus kan verken. Danksy die teenwoordigheid van 'n kragtige kragsentrale aan boord, word die data van die toestel volgens Turtle direk na die aarde oorgedra.
As die projek die kompetisie wen en finale goedkeuring ontvang as deel van die New Frontiers Solar System Exploration Program, sal die missie middel 2025 begin. Terselfdertyd sal DragonFly eers in 2034 by Titan aankom, waar dit met 'n gunstige ontwikkeling van gebeure etlike jare op die oppervlak sal werk.
Op pad na die "Sowjet" komeet - die CAESAR -sending
Die tweede missie, wat tans die oorwinning in die New Frontiers -kompetisie opeis, is moontlik die CAESAR -sonde - die eerste NASA -ruimtetuig wat monsters van onstabiele en organiese stowwe van die oppervlak van 'n komeet geneem het en dan terugkeer na die aarde. 'Komete kan die belangrikste, maar terselfdertyd die minste bestudeerde voorwerpe van die sonnestelsel genoem word. Komeete bevat die stowwe waaruit die aarde 'gevorm' is, en dit was ook die belangrikste verskaffers van organiese materiaal vir ons planeet. Wat maak komete anders as ander bekende liggame in die sonnestelsel? Die binnekant van komete bevat nog onstabiele stowwe wat tydens die geboorte in die sonnestelsel was,”het Steve Squires, hoof van die CAESAR -sending, gesê.
'N Oorsig van die komeet Churyumov-Gerasimenko wat op 19 September 2014 met die Rosetta-kamera geneem is
Volgens die hoof van die NASA-planetêre departement Jim Green, sal hierdie missie gestuur word na 'n baie goed bestudeerde komeet, in die omgewing waarvan 'n ander sonde al besoek het, ons praat oor 'n Europese missie genaamd Rosetta. Die komeet met die indeks 67P word 'Sowjet' genoem, aangesien dit deur Sowjet -sterrekundiges ontdek is. Dit is 'n komeet met 'n kort periode met 'n wentelperiode van ongeveer 6 jaar en 7 maande. Komeet Churyumov-Gerasimenko is op 23 Oktober 1969 in die USSR ontdek. Dit is ontdek deur die Sowjet -sterrekundige Klim Churyumov in Kiev op fotografiese borde van 'n ander komeet - 32P / Komas Sola, wat deur Svetlana Gerasimenko in September dieselfde jaar geneem is by die Alma -Ata -sterrewag (die eerste foto waarin die nuwe komeet was sigbaar, is op 11 September 1969 geneem))). Indeks 67P beteken dat dit die 67ste oop komeet met 'n kort periode is.
Daar is gevind dat die komeet Churyumov-Gerasimenko 'n poreuse struktuur het, 75-78% van die volume is leeg. Aan die verligte kant van die komeet wissel die temperature van -183 tot -143 grade Celsius. Daar is geen konstante magnetiese veld op die komeet nie. Volgens die jongste ramings is die massa 10 miljard ton (die meetfout word op 10%geraam), die rotasieperiode is 12 uur 24 minute. In 2014 kon wetenskaplikes met behulp van die Rosetta -apparaat molekules van 16 organiese verbindings op die komeet vind, waarvan vier - asetoon, propanal, metielisosianaat en asetamied - nie voorheen op komete gevind is nie.
Volgens verteenwoordigers van die Amerikaanse ruimteagentskap sal die keuse van die CAESAR -sending, wat na 'n goed bestudeerde komeet gestuur word, drie voëls met een klip laat doodmaak - dit maak die missie veiliger, goedkoper en versnel ook die bekendstelling daarvan. Volgens Squires sal die installering van 'n kapsule vir die opvang en terugkeer van grond van 'n komeet na die aarde ook 'n rol speel. Hierdie kapsule is voorheen deur die Japannese ruimteagentskap vir die Hayabusa -sonde geskep. “Die keuse van hierdie kapsule word verklaar deur die feit dat die CAESAR -missie 'n kapsule benodig het wat vlugtelinge gedurende die hele vlug van die komeet in 'n bevrore vorm sou hou totdat dit die aardoppervlak raak. Die kapsule vir die Hayabusa -sonde het 'n hitte -afskerming wat verhoed dat dit tot 'n paar honderd grade Celsius verhit, wat kan gebeur met die gebruik van ons tegnologie, 'het die Amerikaanse wetenskaplike opgemerk.
Moontlike beeld van die CAESAR -sonde, illustrasie deur NASA
Volgens NASA se planne is die CAESAR -sonde beplan om met 'n ioon -enjin toegerus te word. Dit sal relatief vinnig die oppervlak van die komeet Churyumov-Gerasimenko bereik. Soos Steve Squires hoop, kan voorbeelde daarvan in 2038 op aarde wees.
