To desetletje se obeta razburljiv čas za raziskovanje vesolja! Že, Vztrajnostrover pristal na Marsu in začel izvajati znanstvene operacije. Kasneje letos naslednja generacija Vesoljski teleskop James Webb , Preizkus dvojne preusmeritve asteroidov (DART) in Lucyvesoljsko plovilo (prva misija na Jupitrovo Trojanski asteroidi ) se bo zagnal. Pred iztekom desetletja bodo misije poslane tudi v Evropo in Titan, da bi razširili iskanje znakov življenja v našem Osončju.
Trenutno načrtuje NASA za raziskovanje Titana (Saturnove največje lune) poslati kvadrokopter na jedrski pogon za raziskovanje atmosfere in površja (imenovanega Kačji pastir ). Še ena možnost, ki je bila predstavljena letos v okviru NASA inovativni napredni koncepti (NIAC) program je pošiljanje vzorčnega vozila za vrnitev z Dragonfly, ki bi lahko gorivo s tekočim metanom pobrano s Titanove površine.
Poznan kot Vrnitev vzorca Titan z uporabo pogonskih plinov na mestu , bi ta misija predstavljala nekaj resnih prednosti pred običajnimi misijami vračanja vzorcev. Običajno morajo misije do oddaljenih nebesnih objektov prinesti s seboj dovolj goriva za povratno pot (kar pomeni veliko dodane mase in višje stroške) ali pa imeti jedrsko baterijo, ki lahko zagotavlja energijo več let.
Umetnikov vtis kačjega pastirja na Titanovi površini. Zasluge: NASA/Johns Hopkins APL
TheKačji pastirmisija, ki naj bi se začela do leta 2027 (in prispela na Titan do leta 2036), bo kot del svoje primarne misije porabila 2,7 leta za raziskovanje Titana. Za delovanje tako daleč od doma se bo zanašalo na a Večnamenski radioizotopni termoelektrični generator (MMRTG), kjer toplota, ki jo povzroči počasen radioaktivni razpad plutonija, proizvaja električno energijo.
Medtem bi koncept vračanja vzorcev zagotovil gorivo za njegov povratni let z uporabo hlapnih elementov, pridobljenih s Titanove površine. Kot je razvidno iz ilustracije na vrhu, bi bil sestavljen iz pristajalnika in vozila za vzpon. Ko bodo ti padli na površino Titana, bi lahko pomagaliKačji pastirmisijo s prejemanjem vzorcev, zbranih s kvadrokopterjem.
Z uporabo virov, pridobljenih na mestu samem, bi pristajalnik lahko zagotovil tekoči metan in tekoče kisikovo gorivo (ustvarjeno iz lokalnega ledu) za vzpenjajoče se vozilo. To vozilo bi nato natovorili z vzorci, ki jih je zbralKačji pastirin jih nato odnesi nazaj na Zemljo. Če ne bi prevažal lastnega pogonskega goriva, bi imel element za vračanje vzorcev nižjo skupno maso in bi zato stal manj za izstrelitev.
Poleg tega bi misija vračanja vzorcev eksponentno povečala znanstvene donose misije Titan. Znanstveniki že leta upajo, da bodo dobili boljši pogled na lunino površino, da bi raziskali njene posebne skrivnosti. Ti vključujejo (vendar niso omejeni na) njegovo gosto atmosfero, bogato z dušikom, njen hidrološki cikel (vendar z metanom) ter bogato organsko kemijo in prebiotične pogoje na njeni površini.
Ta umetnikov koncept jezera na severnem polu Saturnove lune Titan ponazarja dvignjene robove in obzidjem podobne značilnosti, kot so tiste, ki jih je videlo NASA-ino vesoljsko plovilo Cassini okoli luninega jezera Winnipeg. Zasluge: NASA/JPL-Caltech
Koncept je razvila ekipa, ki jo vodi Steven Oleson, Ekipa za sočasno oblikovanje vesoljskih plovil COMPASS vodja pri Nasin raziskovalni center Glenn . NASA opisano ta koncept kot del objave štipendistov prve faze NIAC za leto 2021, kot sledi:
'ZAVrnitev vzorca Titan z uporabo pogonskih plinov na mestuje predlagana misija vračanja vzorcev Titan z uporabo hlapnih pogonskih plinov in situ, ki so na voljo na njegovi površini. Ta pristop za Titan se zelo razlikuje od vseh običajnih konceptov uporabe virov in situ in bo dosegel vrnitev velike znanstvene vrednosti k planetarni znanosti, astrobiologiji in razumevanju izvora življenja, kar je red velikosti težje (na daljavo). in ?V) kot druge misije vračanja vzorcev.'
Koncept je podoben misiji vračanja vzorcev za Mars, ki jo trenutno razvijata NASA in Evropska vesoljska agencija (ESA), ki bi prevažala vzorce, ki jih je zbralaVztrajnostrover. Glede na trenutna arhitektura misije , bo ta povratni vzorec sestavljen tudi iz pristajalnega letala in dvostopenjskega vozila za vzpon na trdo gorivo (ki ga je razvila NASA) in roverja (razvijala ga je ESA), ki bo zbirala vzorce.
Ta misija za vračanje vzorcev naj bi se začela julija 2026 in bi pristala blizuVztrajnostrover (v kraterju Jezero) do avgusta 2028. Program NIAC, ki ga nadzoruje NASA Direktorat misije za vesoljsko tehnologijo (STMD), želi vključiti ameriške inovatorje in podjetnike za spodbujanje inovativnih konceptov in prebojev, ki bodo pomagali preoblikovati raziskovanje vesolja.
Pogled ribjega očesa na Titanovo površje s pristajalnega letala Huygens Evropske vesoljske agencije januarja 2005. Zasluge: ESA/NASA/JPL/Univerza v Arizoni
Za leto 2021 je STMD izbral 16 predlogov NAIC, ki bodo postali štipendisti prve faze, od katerih bo vsak od NASA prejel donacijo v višini do 125.000 $. Po uspešnem zaključku začetne 9-mesečne študije izvedljivosti se lahko štipendisti NIAC prijavijo za nagrade II. Kot je v nedavnem NASA-inem poročilu pojasnila Jenn Gustetic, direktorica inovacij in partnerstev v zgodnji fazi v NASA STMD izjava za javnost :
»Znano je, da štipendisti NIAC sanjajo o velikih, predlaganih tehnologijah, ki se morda zdijo mejne znanstvene fantastike in so za razliko od raziskav, ki jih financirajo drugi programi agencij. Ne pričakujemo, da se bodo vse uresničile, vendar se zavedamo, da bi zagotavljanje majhne količine semenskega financiranja za zgodnje raziskave lahko Nasi dolgoročno zelo koristilo.'
To je le eden od številnih najsodobnejših predlogov, ki so bili sprejeti za fazo I razvoja, kot del NASA-inega programa NAIC za leto 2021. Medtem ko bo le peščica (ali sploh noben) lahko v celoti realizirana in bo v prihodnosti odšla v vesolje leta program vodi do navdihnjenih idej, ki ponazarjajo, kakšna bo prihodnost človeštva v vesolju. Če želite izvedeti več, pojdite na 2021 NAIC Phase I Fellows stran zdaj.
Nadaljnje branje: NASA-JPL , NASA - NAIC
