Cum va explora hidroavionul TitanAir apele satelitului Titan?

Cum arată cu adevărat mările de hidrocarburi de pe suprafața lui Titan, cel mai mare satelit al lui Saturn? Viitoarea misiune de explorare a atmosferei lui Titan ar trebui să fie efectuată până în 2034 cu elicopterul Dragonfly al NASA. Totuși, în continuare este nevoie și de o misiune care să studieze mările și lacurile misterioase ale satelitului, pline de hidrocarburi lichide.

Un nou concept de misiune, care a primit finanțare din partea Programului Innovative Advanced Concepts (NIAC) al NASA, intitulat „TitanAir” constă într-un soi de hidroavion. Acesta va fi dotată cu numeroase instrumente prin care să soarbă și să guste atât din aer, cât și din lichid, în timp ce plutește și navighează, comportându-se ca un hidroavion de pe Pământ, potrivit Phys.org.

• Cercetătorii sugerează să încercăm experiențe noi atunci când simțim că timpul ne scapă printre degete
• Pitagora, între matematică și învățăturile despre nemurirea sufletului

TitanAir este una dintre cele 14 idei vizionare diferite, care a primit finanțare de 175.000 de dolari în cazul Fazei I a NIAC. Programul oferă sprijin astfel încât să contribuie la dezvoltarea unor concepte potențial revoluționare, care ar putea să transforme misiunile viitoare. Raportul privind noul instrument de explorare a satelitului Titan este publicat în Planet Enterprises.

Titan, singurul corp din Sistemul Solar, în afară de Pământ, pe care se găsesc lacuri

TitanAir este creația lui Quinn Morley și a companiei sale Planet Enterprises. Morley are o experiență de 15 ani de lucru la Boeing și, în prezent, urmează o diplomă de licență în inginerie mecanică.

Ideea de bază a TitanAir este aceea ca hidroavionul să „bea” din metanul condensat și din materialele organice printr-o secțiune permeabilă a marginilor frontale ale aripilor. Caracteristicile capilare pasive din interiorul aripii ar aduce lichidele la instrumentele științifice, la fel cum plantele absorb apa de la rădăcini la frunze.

Echipa pe care Morley a alcătuit-o îi include pe Dr. Narasimha Boddeti, Dr. Steven Collicott, Laura Forczyk și Dr. Peter Buhler.

Titan este considerat singurul corp din Sistemul Solar, în afară de Pământ, despre care se știe că pe suprafața sa se găsesc lacuri și mări. Dar la temperaturile scăzute de pe Titan, de aproximativ -180 de grade Celsius, metanul și etanul lichid domină hidrocarburile de pe Titan, echivalentul în hidrocarburi al apei de pe Pământ.

TitanAir ar urma să cântărească o tonă și să aibă aripi gonflabile

La fel ca și DragonFly de la NASA, orice misiune aeriană către Titan ar fi stimulată de atmosfera Lunii, care este de aproximativ patru ori mai densă decât cea a Pământului. Combinată cu gravitația scăzută a lui Titan (13,8% din cea a Pământului), este de 27 de ori mai ușor ca un zbor să aibă loc pe Titan, dar numai dacă aripile aeronavei ar fi foarte lungi și subțiri.

În ceea ce privește designul aeronavei TitanAir, Morley a avertizat că investigația sa actuală se concentreză pe determinarea fezabilității tehnologiilor de ingerare a lichidelor pentru o aeronavă pe Titan.

În prezent, Morley și echipa sa fundamentează dimensiunea aeronavei după avioanele tipice de pe Pământ. În raportul său, echipa menționează greutatea contextuală de aproximativ o tonă, cu o anvergură a aripilor de zece metri. Aripile ar trebuie să fie gonflabile, astfel încât să încapă în interiorul navei spațiale care ar aduce TitanAir în sistemul Saturn.

Instrumentele menite să extragă materie de pe suprafața satelitului

În ceea ce privește instrumentele, dezvoltatorii au în vedere instrumente de tip Urey, de generație următoare, care ar include o suită integrată, concepută să caute biomarkeri, care „ar fi bine adaptați la analiza substanțelor organice complexe”. În total, aceste instrumente ar cântări mai puțin de 20 de kilograme, dar ar putea fi adaptate la o gamă largă de dimensiuni de aeronave.

Un alt instrument pe care Morley și echipa sa îl au în vedere se bazează pe sistemul de prelevare de probe al DragonFly, numit DrACO (Drill for Acquisition of Complex Organics). Instrumentul va extrage material de pe suprafața lui Titan și îl va livra unui spectometru de masă. Dacă pe vârful aripilor TitanAir ar fi montat un burghiu, acesta ar putea preleva probe din materialele de pe țărm.

„Hidroavionul ar putea să își învârtă o aripă deasupra țărmului și să să efectueze activități de prelevare de probe din lac”, a spus Morley, adăugând că aceasta ar putea fi o sarcină periculoasă pentru o ambarcațiune precum Dragonfly, având în vedere posibilitatea de a rămâne blocată.

În timp ce echipa enumeră mai multe provocări care trebuie depășite, cum ar fi existența unor materiale pentru aripi și fuzelaj, care să reziste la frigul extrem de pe Titan și să facă față hidrocarburilor toxice, avantajul conceptului TitanAir este că ar putea să ne ajute să înțelegem misteriosul ciclu al metanului său. Acesta ar contribui, totodată, la înțelegerea atmosferelor planetare care, altfel, ar necesita misiuni și nave spațiale multiple, conducând la costuri reduse.

Vă mai recomandăm și: 

Viața extraterestră de pe Enceladus ar putea fi descoperită prin studierea inelelor lui Saturn

Un astronom a găsit 12 noi sateliți care orbitează în jurul lui Jupiter

Cum se formează planetele? Un studiu a descoperit noi detalii

Oamenii de știință au surprins formarea stelelor într-un nor vast de gaz și praf