Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pokud se nic nepokazí, měla by mise odstartovat v roce 2026 a k cíli dorazit o osm let později.
Ve čtvrtek 27. června NASA oznámila, který ze dvou finalistů aktuálního výběru programu New Frontiers bude vybrán k realizaci. Stály proti sobě dva atraktivní projekty. Na jedné straně byl CAESAR, mise, která měla letět ke kometě 67P/Čurjumov-Gerasimenko, odebrat z ní vzorky a dopravit je na Zemi. Jelikož byla tato kometa dlouhodobě studována evropskou sondou Rosetta, bylo by možné získané informace zasadit do širšího kontextu poznání. Druhým finalistou byl návrh mise Dragonfly – ten počítal s vysláním sondy na saturnův měsíc Titan, kde zatím přistál jediný lidský výtvor (evropský lander Huygens). Návrh mise Dragonfly počítal s tím, že by se sonda přesouvala z místa na místo pomocí vrtulí. Jinými slovy by šlo o stroj, který připomíná pozemské drony. Mise Dragonfly byla ve srovnání s CAESARem složitější, ale také mnohem atraktivnější. Jak jste už poznali z nadpisu a náhledového obrázku článku, NASA dala tentokrát přednost složitější cestě a my se máme rozhodně na co těšit!
Cíl mise Dragonfly (česky Vážka), tedy měsíc Titan je unikátním místem v celé Sluneční soustavě. Tento svět je totiž bohatý na uhlovodíky, tedy základní stavební kameny života. Vědci tak mají možnost pokročit při studiu základních stavebních bloků života o pořádný skok vpřed. Dragonfly totiž nebude stacionární sonda – má prozkoumat desítky různých míst, kde bude analyzovat složení látek na tomto ledovém měsíci Saturnu.
Pokud se nic nepokazí, měla by tato atraktivní mise odstartovat v roce 2026 a k cíli dorazit o osm let později – v roce 2034. Na místě bude sonda studovat prebiotické procesy, které jsou společné na Titanu i na Zemi. Půjde vůbec o první vícerotorový vědecký stroj na jiném kosmickém tělese. V roce 2020 sice k Marsu vyrazí první mimozemské létající zařízení, ale projekt Mars Helicopter má pouze dva protiběžné rotory. Dragonfly bude vybavena rovnou osmi rotory, takže její pohyb bude mnohem více připomínat klasické pozemské drony než vrtulník.
Dragonfly bude využívat skutečnosti, že atmosféra Titanu je 4× hustší než pozemská, stroj tedy bude moci snadno přelétávat z místa na místo, kde bude moci provádět důkladnou analýzu. Něco podobného ještě žádná sonda v historii kosmonautiky nedělala. Titan můžeme považovat za analogii k velmi mladé Zemi. Díky tomu nám může poskytnout cenné informace o tom, jak se mohl na naší planetě vyvíjet život. Základní mise sondy Dragonfly má trvat 2,7 roku a vědci během ní plánují prozkoumat různá prostředí – od dun organických látek až po dno impaktního kráteru, kde dříve po dobu desítek tisíc let společně existovala tekutá voda a organické látky.
Palubní přístroje budou studovat prebiotické chemické procesy a jejich vývoj. Prozkoumají také atmosféru měsíce, vlastnosti povrchu, ale i podpovrchového oceánu a zásobáren tekutých látek. Chybět nebudou ani přístroje pro přímé pátrání po chemických důkazech dávného nebo i současného života.
„Díky misi Dragonfly NASA znovu udělá něco, co před ní nikdo nedělal,“ uvedl k výběru administrátor NASA, Jim Bridenstine a dodal: „Návštěva tajemného oceánského světa může přinést revoluci v našem chápání života ve vesmíru. Tahle špičková technická mise by byla ještě před pár lety nemyslitelná, ale teď jsme připraveni na úžasný let Vážky.“ Hustá atmosféra Titanu je sice výzvou z hlediska přistání, ale jakmile už bude Dragonfly na místě, bude na ni čekat doslova excelentní prostředí pro létání.
Výhodou mise Dragofly je, že nemíří do úplně neznámého světa. Pravda, na Titanu zatím přistál jediný lidský výtvor – evropský lander Huygens v roce 2004, ale z oběžné dráhy Saturnu zkoumala tento měsíc sonda Cassini. Během její třináctileté mise jsme se o Titanu dozvěděli mnoho informací. Vždyť kolem titanu proletěla celkem 127× v různých vzdálenostech a nad různými lokalitami. Vědci tak mohou naplánovat přistání sondy na období s klidnějším počasím. Data z Cassini navíc pomohla vytipovat i přistávací lokalitu, která má bezpečný terén a obsahuje vědecky zajímavé cíle.
Sonda by měla nejprve dosednout do lokality Shangri-La, která je pokryta dunami velmi podobnými těm v Namibii. V této oblasti je hned několik odlišných míst vhodných pro bližší studium. Dragonfly má lokalitu prozkoumat v rámci několika krátkých přeletů, které se mohou prodloužit až na osmikilometrové přelety. Sonda samozřejmě bude dělat pravidelné zastávky, aby mohla prozkoumat různá zajímavá místa. Závěrečným cílem přesunu má být impaktní kráter Selk, ze kterého máme důkazy dávné přítomnosti kapalné vody společně s organickými látkami. I zde se sluší připomenout, že výraz „organická látka“ nemá nic společného s tím že by daná látka měla vzniknout biologickou cestou. Jde o označení pro látky obsahující především uhlík, který je doplněn o vodík, kyslík či dusík. Voda a organické látky jsou dva základní pilíře vzniku nám známého života, takže půjde o mimořádně zajímavý výzkum.
Dragonfly by měla celkově urazit cestu delší než 175 kilometrů, což je více než dvojnásobek toho, co doposud ujela všechna marsovská vozítka dohromady! „Titan je úplně jiný, než všechna ostatní tělesa v naší soustavě a Dragonfly je taky úplně jiná, než všechny ostatní mise,“ uvedl Thomas Zurbuchen, zástupce administrátora NASA pro vědeckou činnost a dodal: „Je pozoruhodné si představit, že tohle rotorové vznášedlo překoná kilometry a kilometry nad dunami písku a organických látek největšího měsíce Saturnu. Nebo že prozkoumá procesy, které vytvářely tohle unikátní prostředí. Dragonfly navštíví svět naplněný širokým spektrem organických sloučenin, které jsou stavebními bloky života. Mohli bychom se tedy naučit něco i o našem vlastním původu.“
Atmosféra Titanu je založena především na dusíku, čímž se podobá Zemi. Jsou tu ale samozřejmě i rozdíly – zatímco na naší planetě kondenzuje v mracích vodní pára, aby následně ve formě deště dopadla na povrch, tekla řekami do jezer, odkud se zase vypaří do mraků, na Titanu tento koloběh absolvuje metan. Na tomhle měsíci opravdu prší kapalné uhlovodíky, které napájí řeky tekoucí do jezer. V atmosféře pak probíhají různé reakce, které vytváří širokou paletu látek, které jako sněhové vločky padají k povrchu. Počasí a procesy na povrchu spojily komplexní organické látky, energii a vodu podobně, jak se kdysi dávno mohlo stát i na Zemi, kde tato pomyslná jiskra zažehla řetězec vývoje života.
Titan je větší než planeta Merkur, však se také jedná o druhý největší měsíc naší soustavy – větší je už pouze Ganymed obíhající kolem Jupiteru. Titan však krouží kolem Saturnu, jehož oběžná dráha se nachází 1,4 miliardy kilometrů od Slunce – pro lepší představu zhruba 10× dál od naší životodárné hvězdy než naše Země. Protože je tak daleko, povrchové teploty se pohybují jen kolem -180 °C přičemž tlak atmosféry je zhruba o 50 % vyšší než na Zemi.
Dragonfly byla vybrána v rámci programu New Frontiers, v rámci kterého byly realizovány ikonické mise. Stačí je zmínit a každý si na ně vzpomene – New Horizons pro průzkum Pluta a transneptunických objektů, Juno pro studium Jupiteru a OSIRIS-REx pro průzkum planetky Bennu. Program New Frontiers leží někde mezi dvěma extrémy – mezi nízkonákladovými misemi programu Discovery a vlajkovými loděmi kategorie Flagship.
Cena je u tohoto programu limitována sumou jedné miliardy dolarů. A protože jde o vědecky významné mise, je možné už při plánování počítat s využitím méně dostupných technologií – od radioizotopových ohřívačů, přes xenonové iontové motory NEXT až po radioizotopové termoelektrické generátory. Právě poslední jmenovaná technologie bude pro Dragonfly nezbytná. V současné době sice lidstvo dokáže zásobovat fotovoltaickými panely sondy u Jupiteru, ale Saturn je ještě dál. A Titan je navíc obalen hustou atmosférou, která sluneční paprsky ještě více tlumí. Radioizotopový zdroj je tedy v tomto případě jasnou volbou.
V čele projektu Dragonfly stojí Elizabeth Turtle z Johns Hopkins University’s Applied Physics Laboratory v marylandském městě Laurel, která říká: „Létat na Titanu je snazší než na Zemi. Čtyřikrát hustší atmosféra a přitom jen sedminová gravitace ve srovnání se Zemí činí z Titanu místo pro snadné létání. Kdybyste si na titanu nasadili křídla, dokázali byste vzlétnout.“
autor: Dušan Majer
Převzato z Kosmonautix.cz
