برنامه ناسا برای فرود یک کاوشگر روی سطح تایتان

کاوشگر کاسینی، هویگنس پس از بررسی سطح زردرنگ تایتان، قمر زحل توانست از این جهان آشنا و عجیب پرده بردارد، دنیایی که می‌تواند میزبانی برای حیات فرازمینی باشد. اکنون دانشمندان می‌خواهند مجددا و این بار با فناوری پهپاد به این قمر اسرارآمیز سفر کنند.

پروژه‌ی دراگن‌فلای (Dragonfly) برای این هدف درنظر گرفته شده است: ترکیب فناوری پهپاد زمینی و واسطه‌های اکتشافی مریخ برای بررسی واکنش‌های شیمیایی پیچیده که روی سطح بزرگ‌ترین قمر زحل رخ می‌دهند. ناسا امسال باید از بین این مأموریت و دیگر پروژه‌های پیشنهادی از جمله نمونه‌برداری از ستاره‌های دنباله‌دار، دست به انتخاب بزند. به‌گفته‌ی ملیسا ترینر، دانشمند ناسا و معاون پژوهشی این مأموریت:

تصور هنری از فضاپیمای Dragonfly روی سطح تایتان

 دراگن‌فلای در صورت انتخاب، در سال ۲۰۲۵ پرتاب خواهد شد و در سال ۲۰۳۴ به زحل خواهد رسید. دنیایی که به‌طرز شگفت‌انگیزی یادآور زمین است. در سطح زمین، نور خورشید به رشد حیات در مزارع و جنگل‌ها کمک می‌کند؛ در تایتان، برخورد نور به جو فوقانی تایتان باعث برانگیختن واکنش‌های شیمیایی می‌شود و در نتیجه‌ی این واکنش، مولکول‌های بیولوژیکی به شکل باران بر سطح این قمر فرود می‌آیند (مانند باران زمین). درحالی‌که زمین دارای یک چشم‌اندازی سنگی پوشیده‌شده با آب است، تایتان دارای یک چشم‌انداز یخی است که از ترکیب‌های بیولوژیکی تشکیل شده‌اند.

تصویری هنری که هر مرحله از مأموریت پیشنهادی دراگن فلای را نشان می‌دهد،‌ شامل فرود بر سطح تایتان، انجام کاوش‌های علمی و جابه‌جایی

اما به‌دلیل جو ضخیم این قمر، فضاپیمای کاسینی هرگز به نمای خوبی از سطح آن نرسید و هنگامی‌که کاوشگر هویگنس روی سطح این قمر فرود آمد، توان باتری آن به پایان رسید. اگر همه‌چیز به‌خوبی پیش برود، دراگن‌فلای می‌تواند در طی دو سال زمینی به کاوش در سطح این قمر بپردازد. برخی ابعاد مأموریت پیشنهادی آن‌طور هم که به نظر می‌آیند، دشوار نیستند.

جو تایتان که ترینر آن را به بالش تشبیه می‌کند، با جاذبه‌ی اندک این قمر (که تقریبا یک هفتم جاذبه‌ی زمین است) باعث می‌شود فرود فضاپیما روی سطح آن آسان‌تر شود. طراحی مبتنی بر روتور، کوپتر دراگن‌فلای باعث می‌شود به آسانی از سطح زمین بلند شود و با استفاده از منبع انرژی هسته‌ای (که ناسا برای این نوع مأموریت‌ها درنظر گرفته است) به پرواز بر فراز سطح تایتان ادامه دهد. اما استفاده از فناوری پهپاد فرازمینی تنها یکی از اهداف و نه هدف نهایی محسوب می‌شود. ترینر می‌گوید:

در این مأموریت ویژگی‌های شیمیایی سطح تایتان مورد بررسی قرار خواهند گرفت. دانشمندان می‌دانند این قمر میزبان مقادیر زیادی از ترکیب‌های بیولوژیکی است اما کاسینی و هویگنس نتوانستند اطلاعات کافی را در مورد آن جمع‌آوری کنند و جزییات شیمیایی این سیاره را آشکار کنند. دراگن فلای می‌تواند ترکیب‌های بیولوژیکی را به‌صورت دقیق شناسایی کند به‌طوری‌که دانشمندان بتوانند مولکول‌های تایتان را با مولکول‌های بیولوژیکی زمینی مقایسه کنند.

داده‌های به‌دست‌آمده از مأموریت کاسینی به زحل نشان‌دهنده‌ی وجود یک دریاچه‌ی بزرگ روی سطح تایتان هستند. مایع موجود روی سطح این قمر از ترکیب‌های بیولوژیکی مانند متان تشکیل شده است و سطح جامد آن هم از یخ‌آب تشکیل شده است.

تورتل می‌گوید:

دانشمندان برای شبیه‌سازی محیط تایتان در آزمایشگاه، به آزمایش ترکیب‌ها و شرایط آن پرداختند. این آزمایش‌ها نتایج جالبی داشتند (واکنش‌ها می‌توانند آمینواسیدهایی مثل بلوک‌های سازنده‌ی پروتئین تولید کنند) اما هرگز نتوانستند به‌طور نامحدود به اجرای آن‌ها بپردازند. ترینر می‌گوید:

اگر انگیزه‌ی مأموریت از مأموریت‌های کاسینی و هویگنز سرچشمه گرفته باشد، برای رسیدن به نتیجه، به یک فضاپیمای کاملا متفاوت نیاز است: مریخ‌نوردهای ناسا. درضمن تایتان تنها جایی نیست که ناسا در آن به جستجوی ترکیب‌های طبیعی پرداخته و هدف این مأموریت مشابه هدف مریخ نوردی کریاسیتی است؛ بنابراین دراگن فلای با تعدادی واسطه‌ی مشابه فضاپیمای مریخی متناسب با یک محیط جدید همراه خواهد بود.

اما به پرواز درآمدن دراگن‌فلای به تصمیم ناسا وابسته است. تیم دراگن فلای، یک گزارش مفهومی دقیق در ماه دسامبر تهیه کرد و تابستان امسال منتظر تصمیم‌گیری ناسا خواهند بود. اعضای تیم معتقدند این پروژه یک سناریوی جذاب و امکان‌پذیر است. به‌گفته‌ی ترینر این پروژه خارق‌العاده است؛ اما دیوانه‌وار نیست.