Il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory ha presentato una proposta alla NASA che delinea un audace concetto di missione di classe New Frontiers che utilizzerebbe un doppio quadricottero alimentato da radioisotopi per esplorare potenziali siti abitabili dove si potrebbe sviluppare la vita sulla luna più grande di Saturno, Titano.

"Sembra piuttosto semplice, ", ha scherzato il project manager di Dragonfly Peter Bedini in un video di presentazione della proposta.

Il concetto, chiamato libellula, capitalizzerebbe sui rapidi progressi compiuti negli ultimi anni verso i sistemi aerei autonomi, a volte indicati come la "rivoluzione dei droni". La maggiore affidabilità e capacità di questi sistemi consentirebbe a Dragonfly di effettuare numerosi voli, passando da un ambiente geologico all'altro sulla superficie lunare.

Titano ha diversi, chimica ricca di carbonio su una superficie dominata da ghiaccio d'acqua, così come un oceano interno. È uno dei tanti "mondi oceanici" del nostro sistema solare che contengono gli ingredienti per la vita, e il ricco materiale organico che ricopre la luna sta subendo processi chimici che potrebbero essere simili a quelli della Terra primitiva. Dragonfly trarrebbe vantaggio dal denso, atmosfera favorevole al volo per visitare più siti atterrando su un terreno sicuro, e poi navigare con attenzione verso paesaggi più impegnativi.

"Questo è il tipo di esperimento che non possiamo fare in laboratorio a causa delle scale temporali coinvolte, " ha detto Elizabeth Turtle di APL, investigatore principale per la missione Dragonfly. "Miscela di ricchi, molecole organiche e acqua liquida sulla superficie di Titano potrebbero aver persistito per tempi molto lunghi. Dragonfly è progettato per studiare i risultati degli esperimenti di Titano nella chimica prebiotica".

Con la densa atmosfera di Titano e la bassa gravità, il volo è sostanzialmente più facile che sulla Terra, dando a Dragonfly una gamma molto ampia di funzionalità. Mentre c'è abbastanza luce solare sulla superficie di Titano per vedere, non c'è abbastanza per utilizzare l'energia solare in modo efficiente, quindi Dragonfly sarebbe alimentato da un generatore termoelettrico a radioisotopi multi-missione, o MMRTG.

In ogni sito, Dragonfly campionirebbe la superficie e l'atmosfera con una suite di strumenti scientifici accuratamente selezionati che caratterizzeranno l'abitabilità dell'ambiente di Titano, indagare fino a che punto è progredita la chimica dei prebiotici, e ricercare le firme chimiche indicative della vita basata sull'acqua e/o sugli idrocarburi. Queste misurazioni includono:

• Spettrometria di massa, che rivelerebbe la composizione della superficie e dell'atmosfera;
• spettrometria a raggi gamma, che misurerebbe la composizione del sottosuolo superficiale;
• Sensori meteorologici e geofisici, che misurerebbe le condizioni atmosferiche come il vento, pressione, temperatura, così come l'attività sismica e altri fattori; e
• Una suite di fotocamere che caratterizzerebbe la natura geologica e fisica della superficie lunare, e aiuta a trovare i siti di atterraggio successivi.

"Potremmo prendere un lander, mettilo su Titano, prendi queste quattro misurazioni in un punto, e aumentare significativamente la nostra comprensione di Titano e lune simili, — disse Bedini. — Tuttavia, possiamo moltiplicare il valore della missione se aggiungiamo la mobilità aerea, che ci consentirebbe di accedere a una varietà di impostazioni geologiche, massimizzando il ritorno scientifico e riducendo il rischio della missione superando o aggirando gli ostacoli."

Più tardi questo autunno, La NASA dovrebbe selezionare alcune delle proposte di missione New Frontiers per ulteriori studi. Solo uno sarà scelto per il volo come quarta missione del programma di esplorazione planetaria; la missione New Horizons guidata dall'APL su Plutone e la fascia di Kuiper è stata la prima missione New Frontiers mai selezionata. La selezione finale della missione è prevista per la metà del 2019.