NASA의 잠자리 로터 크래프트, 토성의 거대한 달 타이탄 탐험

Jul 18 2019
타이탄은 대기가 많은 태양계에서 유일한 달이며 표면에 액체 강, 호수 및 바다가있는 것으로 알려진 유일한 달입니다.
조밀 한 대기와 낮은 중력을 이용하여 토성의 달인 타이탄을 탐험하는 NASA의 Dragonfly 회전익 착륙선에 대한 아티스트의 일러스트레이션. NASA / JHU-APL

NASA는 토성 의 달 타이탄 에 대한 야심 찬 임무를 수행하기 위해 드래곤 플라이 라는 우주 탐사선을 발사 할 것이라고 발표 했습니다 . 탐사 임무의 일환으로, 잠자리 우주 탐사선은 달의 표면과 대기에 대한 다른 정보를 수집하는 것 외에도 지구에서 생명체로 이어진 것과 유사한 화학 과정의 흔적을 찾습니다.

잠자리는 2026 년에 발사되어 2034 년 태양에서 14 억 킬로미터 떨어진 타이탄에 도착할 것입니다. 일단 거기에 도착하면 우주국의 스피릿과 기회 화성 탐사선 크기의 우주 탐사선이 있습니다 . 8 개의 로터를 켜고 지구 밀도의 약 4 배인 타이탄의 밀도가 높고 흐릿한 대기를 날아 가면서 여전히 신비한 표면을 탐험합니다.

토성의 62 개 위성 중 가장 크고 목성의 위성 가니메데 옆 에있는 태양계 에서 두 번째 크기 인 타이탄 은 반경이 약 2,475km로 지구의 달보다 약 50 % 더 넓습니다 . 그러나 과학자들에게 오랫동안 매료되어 온 것은 타이탄의 크기 만이 아닙니다.

타이탄은 또한 대기가 많은 태양계의 유일한 달이며, 표면에 액체 강, 호수 및 바다가있는 것으로 알려진 지구 외에 태양계의 유일한 슬롯입니다. 후자는 메탄과 에탄과 같은 액체 탄화수소로 구성되어 있지만, Titan은 얼음 표면 아래에 어떤 형태의 생명체를 품고있을 수있는 지하 35 ~ 50 마일 (55 ~ 80km)의 물이있는 것으로 여겨집니다. 여전히 그것을 포함 할 수 있습니다. 거기에 생명체가 존재한다면 타이탄의 극도로 추운 표면 온도 인 섭씨 영하 290도 (섭씨 영하 179도)에서 생존하기가 매우 힘들었을 것입니다.

타이탄의 두꺼운 대기는 약 95 %의 질소이며 나머지는 대부분 메탄으로 구성됩니다. 그것은 달 표면에 매달린 두꺼운 오렌지색 안개를 만들어 지구에서 관찰하기 어렵게 만듭니다. 우리가 아는 많은 정보는 Titan에 착륙하여 2005 년 72 분 동안 데이터를 전송 한 European Space Agency의 Huygens 우주선 과 2005 년과 2017 년 사이 에 Titan을 여러 번 비행 한 NASA의 Cassini 탐사선 에서 비롯되었습니다 . (Huygens는 실제로 부착되었습니다. 7 년 동안 타이탄 인근으로 카시니를 방문했습니다.)

비영리 단체 인 National Space Society 의 집행위원회 위원장 인 Dale Skran 은 "새로운 세계를 최대 8 년 동안 탐험하는 항해에서 원자력 헬리콥터보다 더 흥미로운 과학적 임무를 상상하기 어렵다"고 말합니다. 우주 탐험과 식민지화를 옹호하는 조직.

잠자리의 비행 장점

과학자들은 특히 땅을 기어 가기보다 잠자리가 날 수있는 능력에 대해 흥분하고 있습니다. NASA 가 2020 년에 대형 고속 블레이드장착소형 로봇 헬리콥터 를 테스트 할 계획 인 화성과 달리 Titan의 대기는 Dragonfly가 상대적으로 작은 로터로 양력을 얻을 수있을만큼 충분히 두껍고 더 먼 거리에서 더 큰 탑재 하중을 운반 할 수 있습니다. 실험용 헬리콥터가 화성으로 보내졌습니다. 타이탄에서 거의 3 년 동안 임무를 수행하는 동안 175km (108 마일) 이상을 주행 할 것으로 예상됩니다. 한 번에 최대 5 분의 짧은 홉으로 비행합니다.

매사추세츠 연구소의 지구 대기 및 행성 과학 부서의 연구원 인 Jason Soderblom 은 "비행을 통해 기존 탐사선보다 단기간에 착륙선을 훨씬 더 먼 거리로 이동할 수 있으므로 타이탄을보다 효율적으로 탐색 할 수 있습니다." of Technology와 Dragonfly의 공동 조사자 중 한 명이 이메일로 설명합니다.

NASA의 New Frontiers 프로그램 과학자 인 Curt Niebur는 이메일을 통해 Dragonfly의 디자인이 화성 헬리콥터와 근본적으로 다르다고 설명합니다. "타이탄과 화성의 분위기가 매우 다르기 때문이 아니라 차량이 다르기 때문입니다."라고 그는 말합니다. "화성 헬리콥터는 과학 탑재량이없는 단기 기술 데모입니다. Dragonfly는 높은 자율성으로 과학 임무를 수행하기 위해 설계된 독립형 우주선입니다. 자율 주행 자동차와 전기 스쿠터를 비교하는 것과 같습니다. 둘 다 바퀴가 있고, 목적이 매우 다르기 때문에 디자인도 매우 다릅니다. "

타이탄의 지질학

Dragonfly를 연구하는 연구원들은 거대한 달의 수많은 미스터리를 조사 할 수있는 기회에 흥분했습니다. Neibur는 "드디어 Dragonfly가 작은 규모로 Titan의 표면에 대한 자세한 답변을 제공하기를 고대하고 있습니다. 구성뿐만 아니라 지질학도 있습니다."라고 Neibur는 설명합니다. "복잡한 유기 물질이 존재하고 상호 작용하는 방식에 대해 설명하고 모래 언덕 및 Selk Crater 와 같은 표면 기능을 잘 살펴볼 수 있습니다 . Cassini는이 질문에 대한 광범위한 답변을 대규모로 제공했습니다. (예를 들어, 수십 마일),하지만 수면으로 내려 가서 실제로 손과 발을 파는 것만 큼 좋은 것은 없습니다. "

Soderblom은 "Titan의 표면에 대한 답이없는 수많은 질문이 있습니다."라고 말합니다. "우리가 아직 대답하지 못한 근본적인 질문 중 하나는 Titan의 주요 지질 단위의 구성이 무엇인지, 또는 물 얼음 기반암이 Titan의 어느 곳에서나 노출되었는지 또는 유기물 덩어리 아래에 묻혔는지 여부입니다. 이는 Titan의 대기가 표면을 가리기 때문입니다. 대부분의 파장에서 기존의 원격 감지 기술을 사용하여 표면 구성을 연구하는 능력을 제한합니다. "

잠자리가 타이탄 표면을 면밀히 조사하면 달의 대기에 대한 통찰력을 얻을 수도 있습니다. "Titan 표면의 유기물은 모두 대기에서 만들어집니다."라고 프로젝트의 조사자이기도 한 Johns Hopkins University의 지구 및 행성 과학 학교의 조교수 인 Sarah Horst 는 설명합니다 . “따라서 우리가 표면에서 발견하는 복잡한 유기물의 구성을 이해하면 표면에서 일어나는 과정뿐만 아니라 대기에서 발생하는 화학에 대한 이해도 크게 향상 될 수 있습니다.”라고 그녀는 말합니다.

"그것은 차례로, 대기가 생명의 기원이나 진화에서 할 수있는 역할을 이해하는 데 중요하며 또한 우리가 먼 대기의 관찰을 볼 때 생명의 증거를 구성 할 수있는 분자 유형을 파악하는 데 도움이됩니다. 외계 행성 "이라고 Horst는 말합니다.

이제 흥미 롭 네요

타이탄은 외부 태양계 에서 인간에게 가장 불리한 곳일 수 있지만, NSS의 Skran은 극심한 추위와 표면에 대한 지식 부족으로 인해 여전히 달을 인간 식민지의 가능성이있는 장소로 보지 않습니다. "화성, 인공 중력이있는 궤도 정착지, 심지어 금성 대기에 떠 다니는 구름 도시조차 정착지의 초기 목표물이 더 나은 것 같습니다."라고 그는 말합니다.