Trollslända | |
---|---|
Trollslända | |
Kund | NASA |
Tillverkare | Laboratoriet för tillämpad fysik |
Operatör | NASA och tillämpad fysiklaboratorium |
Uppgifter | Titan utforskning |
lansera | juni 2027 |
NSSDCA ID | TROLLSLÄNDA |
Specifikationer | |
Vikt | 450 kg |
Kraft | 70 W |
dragonfly.jhuapl.edu | |
Mediafiler på Wikimedia Commons |
Dragonfly (översatt från engelska - "trollslända") - ett projekt av en rymdfarkost och ett uppdrag med samma namn, som involverar landning av ett roterande flygplan på Titan , Saturnus största satellit. Syftet med forskningen är att söka efter prebiotisk kemi och livsduglighet i olika områden av Titan, för vilka landaren måste vara kapabel till vertikal start och landning (VTOL) [1] [2] [3] .
Titan är unikt genom att dess yta innehåller kolväten i flytande form, varför det är av intresse för forskning inom området astrobiologi och abiogenes [1] . Uppdraget föreslogs av Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i april 2017 som en del av NASA :s New Frontier Program . I december 2017 blev uppdraget en finalist i tävlingen och valdes ut (tillsammans med CAESAR-uppdraget) från tolv förslag för den fjärde etappen av New Frontier [4] [5] [6] . Den 27 juni 2019 valde NASA projektet som vinnare [7] [8] . Uppskjutningen av rymdfarkosten från jorden är planerad till juni 2027, ankomst till Saturnus och nedstigning till Titans yta förväntas 2036, varefter rymdfarkosten kommer att kunna arbeta på Titan i mer än två och ett halvt år [9] [10] [11] .
Rymdfarkosten Dragonfly kommer att landa på Titan, där den kommer att söka efter mikrobiellt liv och studera satellitens livsduglighet , prebiotisk kemi på olika platser på Titan. Enheten kommer att kunna utföra kontrollerade flygningar, såväl som vertikala starter och landningar. Apparatens generator kommer att köras på radioaktiva isotoper . Uppdraget innebär flygningar av apparaten till olika områden på Titans yta, följt av insamling och analys av prover [12] [13] .
På grund av närvaron av flytande kolväten på ytan och eventuellt vatten under ytan på Titan kunde den så kallade ursoppan ha bildats där , i samband med vilken denna Saturnus satellit är av stort intresse för astrobiologer [14] .
Den första idén för Dragonfly-uppdraget kom till i slutet av 2015 under ett middagssamtal mellan forskarna Jason W. Barnes från University of Idaho och Ralph D. Lorenz från Johns Hopkins Applied Physics Laboratory [15] . Elizabeth Turtle , en planetforskare vid Applied Physics Laboratory vid Johns Hopkins University [13] blev den vetenskapliga ledaren för projektet . Uppdragskonceptet är baserat på tidigare utvecklingar som övervägde möjligheten av flygnavigering på Titan, inklusive 2007 års Titan Explorer [16] studie , som föreslog uppskjutning av en luftballong ( TSSM ) [17] eller ett flygplan ( AVIATR ) [ 12] på Titan . Konceptet med Dragonfly-uppdraget involverar användningen av ett fordon med flera rotorer [18] för att flytta forskningsinstrument till olika delar av Titan och studera detaljerna om ytan, atmosfären och geologin på Saturnus måne.
Uppdraget föreslogs av Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i april 2017 som en del av NASA :s New Frontier Program . I december 2017 blev uppdraget finalist i tävlingen och valdes ut (tillsammans med CAESAR- uppdraget ) från tolv förslag för den fjärde etappen av New Frontier. Den 27 juni 2019 valde NASA Dragonfly-uppdraget, varefter utvecklingen, den detaljerade designen och konstruktionen av fordonet kommer att börja med en förväntad lansering 2027 som en del av det fjärde uppdraget av New Frontier- programmet [19] [20] [ 7] [21] .
Fram till slutet av 2018 fick uppdragsprojekten CAESAR och Dragonfly 4 miljoner dollar var för ytterligare mer detaljerad studie [20] . Efter att ha valt Dragonfly-uppdraget började designen, utvecklingen och konstruktionen av enheten, och lanseringen kommer att genomföras 2027 [19] [20] [7] [10] . Detta uppdrag kommer att vara det fjärde under New Frontiers- programmet.
År 2005 erhöll den europeiska rymdorganisationens Huygens landare vissa data om sammansättningen av Titans atmosfär och yta. Således upptäckte sonden toliner [22] som är en blandning av kolväten ( organiska ämnen ) i atmosfären och på ytan av Titan [23] [24] . På grund av Titans täta atmosfär förblir den exakta kemiska sammansättningen, inklusive innehållet av vissa kolväten på den, okänd, vilket kräver studier av nedstigningsfordonet i olika zoner på dess yta [25] .
Av störst intresse för forskning är platser på Titan, där vatten på grund av smältning eller kryovulkanism uppstår i flytande form och reagerar med organiska föreningar. Dragonfly skulle kunna, om den inkarnerades, utforska olika zoner på Titans yta i jakt på prebiotisk kemi och biosignaturer baserade på vatten eller kolväten [1] .
Robert Zubrin tror att Titan har de nödvändiga förutsättningarna för att stödja mikrobiellt liv : "Definitivt är Titan den mest gästvänliga utomjordiska världen i hela vårt solsystem för mänsklig kolonisering" [26] . Titans atmosfär innehåller kväve och metan , och flytande metan finns också på ytan av Saturnus måne. Det är möjligt att det även finns flytande vatten och ammoniak under Titans yta, som kan föras upp till ytan genom kryovulkanisk aktivitet [27] .
Den 19 juli 2021 publicerades Science Goals and Objectives for Dragonfly Titan Rotorcraft Relocatable Lander [28] i The Planetary Science Journal , där författarna, ledda av Dragonflys biträdande projektledare Jason Barnes från University of Idaho, gav en godkänd lista över vetenskapliga mål för ortokopter [29] :
Enligt projektet är Dragonfly ett flygplan med roterande vingar . Efter att ha sjunkit till ytan ska den fungera som en stor quadcopter med dubbla propellrar, det vill säga en oktokopter [12] . Denna propellerkonfiguration gör att fordonet kan röra sig även om en propeller eller motor tappas bort [12] . Varje skruv blir cirka 1 meter i diameter [12] . Enheten kommer att kunna röra sig med en hastighet av cirka 36 km/h och stiga till en höjd av upp till 4 km [12] .
Energin som krävs för att sväva i luften med en liknande massa på Titan är 38 gånger mindre än på jorden [30] på grund av den tätare atmosfären och låga gravitationen [1] . Titans atmosfär är fyra gånger tätare än jordens, och gravitationen är cirka 15 % av jordens, vilket gör Titan lättare att flyga. Å andra sidan finns det ett antal faktorer som komplicerar uppdraget, man måste ta hänsyn till låga driftstemperaturer, som är ca -180°C vid ytan, samt svagt ljus [17] . Dragonfly kommer att kunna täcka avsevärda avstånd, driven av ett batteri som laddas upp av en radioisotop termoelektrisk generator ( MMRTG ) på natten [31] . Radioisotop termoelektrisk generator MMRTG omvandlar termisk energi från det naturliga sönderfallet av radioisotoper till elektrisk energi [12] . På en enda batteriladdning kommer enheten att kunna flyga i flera timmar, övervinna flera tiotals kilometer, varefter den laddas om [1] . Under flygningen kommer enhetens sensorer att registrera nya möjliga platser för forskning.
Enligt preliminära uppskattningar och simuleringar kan Dragonfly-apparatens massa vara 450 kg (990 pund). Apparaten kommer att förses med en värmesköld med en diameter på 3,7 m [12] , samt två borrar för provtagning (en för varje landningsskida) och efterföljande analys i en masspektrometer [12] .
På natten, som varar cirka 8 jorddagar på Titan, kommer enheten att vara på ytan [12] . Vid denna tidpunkt kommer han att kunna samla in och analysera jordprover, genomföra seismologiska studier, meteorologisk övervakning och mikroskopisk fotografering av området med hjälp av LED-belysning, som på enheterna Phoenix och Curiosity [12] .
Det är planerat att landningsplatsen för Dragonfly-rotorcraften kommer att vara Shangri-La- regionen [32] , belägen nära ekvatorn och 700 km norr om Huygens landningsplats. Dragonfly kommer att behöva utforska detta område genom en serie flygningar (upp till 8 km vardera) och analys av ytprover. Sedan planeras en flygning mot kratern Selk , där det tidigare kan ha funnits flytande vatten. Den totala längden på enhetens flygningar kan överstiga 175 km [32] .
Titan | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Geografi |
| |||||||
Studie | ||||||||
Andra ämnen |
| |||||||
|
Saturnus med rymdskepp | Utforskning av|
---|---|
Flygande |
|
Från omloppsbana | Cassini (2004-2017) |
Satellitutforskning | Huygens (till Titan, 2005) |
Planerade uppdrag |
|
Föreslagna uppdrag | |
Inställda uppdrag |
|
se även | |
Fet stil anger aktiva AMC:er |
NASAs program för utforskning av solsystemet | |
---|---|
Drift |
|
Avslutad |
|
Inställt |
|
Planerade rymduppskjutningar | |
---|---|
2022 | november Lång mars -3B / Chinasat 19 (5) Antares / Cygnus CRS NG-18 (6) Falcon 9 / Galaxy 31 & 32 (8) Atlas-5 / JPSS-2 (9) Lång mars-7 / Tianzhou-5 (12) SLS / Artemis 1 (14) Falcon 9 / SpaceX CRS-26 (18) Falcon 9 / HAKUTO-R (22) Vega-C / Pleiades Neo 5 & 6 (23) Lång mars-2F / Shenzhou-15 Falcon 9 / Eutelsat 10B Falcon 9 / Starlink 4-37 PSLV -CA / Oceansat-3 december Falcon 9 / SWOT (5) Ariane-5 / Galaxy 35 & 36, MTG-I1 (14) Falcon 9 / O3b mPower 1 & 2 (15) Ariane-5 / Ovzon-3 Falcon 9 /SDA Tranche 0 Falcon 9 /Transporter 6 Falcon Heavy / ViaSat-3 Americas IV kvartal Angara-1.2 / KOMPSAT-6 Atlas-5 / NROL-107 Atlas-5 / ViaSat-3 Falcon 9 / One Web 15 Falcon 9 / WorldView Legion 1 & 2 Datum ej meddelat Vega / BIOMASSA EarthCARE Elektron / RASR-3 Elektron / RASR-4 Falcon 9 /SARah 2 & 3 Falcon 9 / SES 18 & SES 19 Soyuz-2.1a / CAS500-2 Soyuz-2.1b / Ionosphere-M #1, #2 Soyuz-2 / Resurs-P 4 Soyuz-2 / Resurs-P 5 H3 / ALOS-3 H3 / ALOS-4 H3 / HTV-X1 GSLV / GISAT-2 SSLV / BlackSky 5, 6, 9, 10 Rymdskepp / OTF |
2023 | Falcon 9 / Amazonas Nexus (januari) Falcon 9 / GPS III-06 (januari) Falcon 9 / O3b mPower 3 & 4 (januari) Falcon 9 / SpaceX CRS-27 (januari) Falcon Heavy /USSF-67 (januari) Soyuz-2.1a / Progress MS-22 (februari) Falcon 9 / O3b mPower 5 & 6 (februari) LVM-3 / OneWeb India-2 (februari) Delta-4 Heavy / NROL-68 (mars) Soyuz-2.1a / Soyuz MS-23 (mars) Falcon 9 / IM-1 (mars) Falcon 9 / Polaris Dawn (mars) Falcon 9 / SpaceX Crew-6 (mars) Soyuz-2.1b / Meteor-M nr 2-3 (kvart I) Falcon 9 / Inmarsat-6 F2 (Q1) Falcon Heavy / Jupiter-3 (Q1) PSLV / Aditya (Q1) Vulcan / Peregrine (Q1) Vulcan / SNC Demo-1 (Q1) Antares / Cygnus CRS NG-19 (april) Atlas-5 / Boe-CFT (april) Soyuz-2.1a / Bion-M #2 (april) H-IIA / SLIM, XRISM (april) Falcon 9 / Ax-2 (maj) LVM-3 / Chandrayan-3 (juni) Vega-C / Sentinel-1C (Q2) Falcon 9 / Galaxy 37 (Q2) Falcon Heavy / USSF-52 (Q2) Soyuz-2.1b / Luna-25 (juli) Falcon 9 / Iridium-9 (sommar) Vega-C / Space RIDER (QIII) Falcon Heavy / Psyche (10 oktober) Falcon 9 / ASBM (höst) Angara-A5 / Orel (15 december) Ariane-6 / Bikini Demo (IV quarter) Ariane-6 / Galileo 29 & 30 (IV kvart) Falcon 9 / Cygnus CRS NG-20 (2 p/g) Ariane-5 / JUICE Atlas-5 / Boeing Starliner-1 Starship / # DearMoon Delta-4 Heavy / NROL-70 Soyuz-2.1a / Arktika M №2 Soyuz-2.1b / Meteor-M nr 2-4 H3 / HTV-X2 Falcon 9 / Axe-3 Falcon 9 / Blue Ghost Falcon 9 / Euclid Falcon 9 / IM-2 Falcon 9 /Nusantara Lima Satellit LVM-3 / Gaganyaan-1 LVM-3 / Gaganyaan-2 |
2024 | Falcon 9 / PACE (januari) GSLV / NISAR (januari) Soyuz-2.1b / Review-1 (Q1) Falcon 9 / IM-3 (Q1) Falcon Heavy / GOES-U (april) SLS / Artemis 2 (maj) Falcon 9 / MRV-1 (fjäder) Bereshit -2 (första halvåret) H3 / MMX (september) Angara-A5 / Orel (september) Falcon Heavy / Europa Clipper (oktober) Luna 26 (13 november) Falcon Heavy / PPE, HALO (november) Falcon Heavy / VIPER (november) Shukrayan-1 (december) Falcon 9 / AIDA Hera (2 timmar/år) Månuppgång GSLV / Mangalyan-2 LVM-3 / Gaganyaan-3 Epsilon-S / DESTINY+ Falcon 9 / Axe-4 Falcon 9 / Cygnus CRS NG-21 Falcon 9 / Cygnus CRS NG-22 Falcon 9 / SpaceX Crew-7 Falcon Heavy /SpaceX GLS-1 Changzheng-5 / Chang'e-6 Soyuz-2.1b / Ionosphere-M #3, #4 Changzheng-5 / Chang'e-7 H3 / HTV-X3 Vega-C / CSG-3 |
2025 | Falcon 9 / IMAP (februari 2025) Falcon 9 / SPHEREx (april) Luna 27 (augusti 2025) Angara-A5 / Orel (september 2025) Spektr-UV (23 oktober 2025) Angara-A5 / NEM (2025) Vega-C / ClearSpace-1 (2025) Soyuz-2.1a / Arktika M No. 3 (2025) SLS / Artemis 3 (2025) |
2026+ | SLS / Artemis 4 (mars 2026) Falcon Heavy / Roman (oktober 2026) PLATO (2026) Falcon Heavy /SpaceX GLS-2 (2026) Sample Retrieval Lander (2026) Soyuz-2.1a / Arktika M No. 4 (2026) Dragonfly (juni 2027) Europa Lander (2027+) Luna-28 (2027) Luna-29 (2028) ARIEL (2029) Venera-D (2029+) ATHENA (2034) ISP (2036) LISA (2037) |
Bemannade uppskjutningar är i fet stil. Inom (parentes) är det planerade lanseringsdatumet i UTC. Mallen uppdaterades senast den 16 oktober 2022 19:07 ( UTC ). |