Co-guidato da uno scienziato spaziale occidentale, La NASA sta esplorando un piano rivoluzionario che potrebbe vedere un quadricottero simile a un drone ronzare sopra la superficie della luna più grande di Saturno.

Il progetto Dragonfly trarrebbe vantaggio dalla densa, atmosfera calma per volare da un sito all'altro mentre misura e analizza la chimica dell'enorme luna, geologia – e potenziale di vita. L'imbarcazione è modellata sui droni sulla Terra, e avrebbe quattro paia di rotori impilati che gli consentirebbero di sfrecciare – tanto quanto un oggetto con una massa di poche centinaia di chilogrammi si potrebbe dire 'zip' – attraverso la geografia di Titano che ha incuriosito e sconcertato gli scienziati per decenni.

A differenza del convenzionale, rover lenti che esplorano la superficie di Marte, Dragonfly sarebbe in grado di esplorare per centinaia di chilometri, per tutto il tempo esplorando punti di interesse geologico e prendendo preziose misurazioni della superficie, condizioni del sottosuolo e atmosferiche.

In qualità di co-investigatore, La professoressa di Scienze della Terra e geologa planetaria Catherine Neish sta aiutando a definire e raggiungere gli obiettivi scientifici della missione. Fa parte di un team guidato da Elizabeth Turtle presso il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL), la cui proposta di un rivoluzionario velivolo ad ala rotante per indagare su Titano è stata recentemente selezionata dalla NASA come una delle due finaliste per la prossima missione dell'agenzia New Frontiers.

Non così piccolo, ma almeno altrettanto agile, come il suo omonimo nell'atmosfera a bassa gravità, questa Libellula sarebbe lunga circa due metri, con più rotori che consentono un buon controllo del veicolo e ridondanze meccaniche integrate.

Per molti anni, la gente pensava di esplorare Titano in mongolfiera, rover o piccolo aeroplano, ma ognuno ha limitazioni che includono mobilità, durata, portata e controllo effettivo.

"C'è qualcosa di molto 'semplice' nell'avere un piccolo drone che vola intorno a Titano, " Ha detto Neish. "È intelligente in un modo che la gente non si aspettava e, Penso, è audace, eccitante e realistico".

Le condizioni atmosferiche di Titano, con la sua foschia arancione-marrone di metano e azoto, oscurano le viste ad alta risoluzione e hanno reso la luna in gran parte imperscrutabile. Il velo si è sollevato solo in parte nel 2005 quando la sonda Huygens (parte della missione Cassini) ha prodotto alcune immagini della superficie. Quelle erano sufficienti per stuzzicare i ricercatori, ma non abbastanza per mostrare più di un assaggio dell'insieme.

"È come atterrare su una strada di Londra e dire di aver visto l'intera Terra, "Ha detto Neish.

Con l'energia solare non disponibile a causa della distanza di Titano dal sole e della sua densa atmosfera, La libellula sarebbe alimentata al plutonio, utilizzando un generatore termoelettrico a radioisotopi multi-missione. Questa è la stessa fonte di energia del rover Mars Curiosity e della sonda spaziale Cassini. Potrebbe volare per diversi chilometri con una singola carica "Titan durante la notte" e potenzialmente coprire centinaia di chilometri durante un giorno su Titano (equivalenti a 16 giorni terrestri).

Dragonfly passerebbe meno tempo a volare che a prendere misurazioni scientifiche durante la sua missione di due anni. I suoi compiti principali sarebbero il campionamento per la chimica organica e l'abitabilità; monitoraggio delle condizioni atmosferiche e di superficie; ripresa e trasmissione di immagini di morfologie; e conducendo studi sulla sismologia della luna.

Il potenziale per una scoperta significativa è eccitante, ha detto Neish.

"La chimica sarà sorprendente, ma sono davvero interessato a come appare Titano. Immagino che sia solo questo mondo stranamente meraviglioso che assomiglia alla Terra - uno strano, luogo sedimentario congelato, ma con tutti gli ingredienti sbagliati."

Ci sono prove allettanti che ci sono fiumi di metano ed etano, scorre a 95 Kelvin (o meno-200 gradi Celsius) e brucia il ghiaccio in ciottoli di marmo quando inondano il terreno pianeggiante. uno smog, atmosfera senza vento che galleggia sopra laghi di idrocarburi ghiacciati. Un peculiare, zuppa chimica di acqua ghiacciata si trova vicino o sotto la superficie e forse, solo forse, potrebbe essere un asilo per una qualche forma di vita.

Sappiamo così poco di Titano, Neish ha detto, e quel poco che sappiamo è stato scoperto di recente. "Prima di Huygens nel 2005, non avevamo idea di come sarebbe stata la superficie di Titano".

La specialità di Neish è la geologia delle superfici planetarie, comprendere in modo specifico i processi di craterizzazione da impatto attraverso l'imaging radar. È coinvolta in diverse missioni spaziali con voli internazionali, team multidisciplinari. Si crede che sia l'unica ricercatrice canadese sul progetto Dragonfly.

"La scienza planetaria è uno sforzo così collaborativo. È uno sforzo di squadra, " lei disse.

Dragonfly è uno dei due selezionati dalla NASA di recente, da un gruppo di una dozzina di proposte originali, come parte del programma di scienze planetarie dell'agenzia New Frontiers.

L'altro progetto si chiama CAESAR (Comet Astrobiology Exploration Sample Return), che cercherebbe di restituire sulla Terra un campione di una cometa chiamata 67P/Churyumov-Gerasimenko e determinarne l'origine e la storia. Guidato da Steven Squyres della Cornell University di New York, CAESAR sarebbe gestito dal Goddard Space Flight Center della NASA.

Entrambi i team riceveranno un finanziamento NASA di 4 milioni di dollari quest'anno per sviluppare ulteriormente le loro idee e ripresentare le proposte. La NASA dovrebbe decidere entro la metà del 2019 quale progetto supportare con quasi 1 miliardo di dollari di costi di sviluppo.

Se fosse stata scelta la libellula, potrebbe essere lanciato già nel 2025 e quindi potrebbero volerci cinque anni o più per raggiungere Titano, ha detto Neish. Nello spazio tempo, non è lungo, lei disse, notando che Dragonfly è passato dall'ipotesi al concetto fino alla modellazione in scala in soli due anni.

Il nome Titano deriva da un termine generico per i figli di Urano (Urano) e Gaia nell'antica mitologia greca. Nelle storie, i Titani erano gli antenati della razza umana. Si sapeva che i Titani avevano divorato le membra di Dioniso, il figlio di Zeus. infuriato, Zeus colpì i Titani con un fulmine. (Zeus aveva voluto che questo bambino avesse il dominio sul mondo.) Il fulmine ridusse in cenere i Titani, e dalle ceneri, si è formata l'umanità.

La luna più grande di Saturno Titano è la seconda luna più grande del nostro sistema solare, secondo solo al Ganimede di Giove, che è solo il 2% più grande. Con un raggio medio di 2, 575 chilometri (1, 600 miglia), Titano è più grande della luna terrestre e persino più grande del pianeta Mercurio.

Titano è l'unica luna nel nostro sistema solare che ha nuvole e un'atmosfera densa, principalmente azoto e metano. È anche l'unico altro posto nel sistema solare noto per avere un ciclo di liquidi simile alla Terra che scorre sulla sua superficie.

Titano orbita intorno a Saturno a una distanza di circa 1,2 milioni di km (759, 000 miglia), impiegando 15 giorni e 22 ore per completare un'orbita completa. Titano è bloccato in rotazione sincrona con Saturno, e presenta permanentemente una faccia al pianeta mentre completa la sua orbita.

Nel 1994, Il telescopio spaziale Hubble della NASA ha registrato immagini di Titano, che ha suggerito che esiste un enorme continente luminoso nell'emisfero rivolto in avanti in orbita. Questi risultati di Hubble non hanno dimostrato l'esistenza di mari liquidi, però; solo che Titano ha grandi regioni luminose e scure sulla sua superficie.

La superficie di Titano rimase avvolta nel segreto sotto le nuvole fino al luglio 2004. Fu allora che arrivò la sonda spaziale Cassini della NASA. Cassini è stato appositamente progettato per scrutare attraverso la foschia di Titano con il radar e in determinati colori di luce, chiamate finestre spettrali che lasciano intravedere ciò che sta sotto. Durante decine di passaggi ravvicinati, l'orbita Cassini ha mappato una grande frazione della superficie di Titano e ha effettuato studi dettagliati sulla sua atmosfera. Cassini trasportava anche la sonda Huygens di costruzione europea, che si è paracadutato attraverso l'atmosfera di Titano nel 2005 per effettuare il primo atterraggio su un corpo nel sistema solare esterno.