La NASA enviará un helicóptero nuclear a Titán y montará en el cometa "soviético".
En el caso de que los expertos de la NASA elijan un cometa, la agencia le enviará una nave espacial, que deberá tomar muestras de su superficie y luego enviarlas a la Tierra. Este proyecto finalista se llama CAESAR. El objetivo principal de esta misión es recopilar compuestos orgánicos para comprender cómo los cometas podrían contribuir al nacimiento de la vida en nuestro planeta. Cabe señalar que anteriormente una sonda Philae, entregada a su superficie por la estación europea Rosetta, ya había aterrizado en el cometa Churyumov-Gerasimenko. Sin embargo, la sonda logró transmitir solo telemetría a la Tierra, después de lo cual se perdió la comunicación con el dispositivo. A finales de septiembre 2016, la estación de Rosetta fue desorbitada y enviada a la colisión con un cometa.
En el caso de que la elección de la NASA se haga a favor de Titán, una nave espacial Libélula, que ya ha sido llamada helicóptero nuclear, se enviará a su superficie, pero en apariencia se parecerá a un quadcopter. Dragonfly tendrá que escanear la superficie de Titán para determinar en qué consiste exactamente y cómo se construye. Además, el helicóptero espacial tendrá que responder a la pregunta: ¿cuáles son las condiciones atmosféricas en este satélite de Saturno? Especialistas de la Agencia Espacial Americana creen que pueden existir formas de vida extraterrestres en Titán.
Los finalistas de la competencia para el mejor proyecto de misión espacial en el marco del programa de investigación del Sistema Solar New Frontiers fueron dos equipos de desarrollo, en total, los candidatos de 12 participaron en la competencia. Ambos proyectos expresados anteriormente recibirán aproximadamente 4 millones de dólares al año para resolver los detalles y el concepto. Deben finalizar sus programas a más tardar en 2019 en julio, examinar todos los riesgos posibles de sus misiones y luego hacer una propuesta final. El proyecto del ganador se lanzará al final de 2025. Se requerirán aproximadamente 850 millones de dólares para el desarrollo de cada misión, el ganador recibirá esta cantidad de la NASA y la agencia asumirá todos los gastos para el lanzamiento de la nave espacial ganadora al espacio, otro aproximadamente 150 millones de dólares.
Según los expertos, la "etiqueta de precio" anunciada es aproximadamente el doble del costo de las misiones espaciales "ligeras" en el marco de otro programa: Discovery, y también 2-4 es menos que el presupuesto de las estaciones espaciales y telescopios de la NASA. El presupuesto anunciado permite colocar en las sondas un conjunto de herramientas bastante extenso y extenso, así como fuentes de energía de radioisótopos de larga duración, pero estas sondas seguirán siendo inferiores en sus capacidades y vida útil a tales buques insignia, que fueron Cassini, Galileo y Voyager.
Vale la pena señalar que en el marco del programa New Frontiers, la agencia espacial de los Estados Unidos ya ha llevado a cabo tres misiones exitosas. Así que la sonda Juno está estudiando la órbita de Júpiter, la nave espacial New Horizons se dirige actualmente a Plutón, y OSIRIS-REx está volando hacia un asteroide para tomar muestras de su superficie. Según Thomas Zurbuhen, la agencia aún no ha tomado una decisión sobre qué vehículos de lanzamiento se utilizarán para lanzar una u otra misión. Al mismo tiempo, expresó confianza en que para cuando se empezara a trabajar en la creación de las estaciones y sondas requeridas, el cohete pesado SLS, así como el espacio privado "vehículos pesados", estaría listo para el lanzamiento de una nueva generación de sondas estadounidenses interplanetarias.
Helicóptero nuclear en Titán - Misión DragonFly
“Titán es un cuerpo celeste único con una atmósfera densa, lagos y mares reales de hidrocarburos, la circulación de sustancias y un clima complejo. Esperamos continuar el trabajo de Cassini y Huygens para comprender si todos los "ladrillos de la vida" están en la superficie de Titán y si la vida puede existir en él. A diferencia de otros módulos de aterrizaje, nuestra "libélula" podrá volar de un lugar a otro, viajando cientos de kilómetros ", dijo Elizabeth Turtle, jefa de la misión DragonFly.
Titán es el satélite más grande de Saturno y el segundo satélite más grande en todo el Sistema Solar (solo superado por el satélite Ganímedes de Júpiter). Además, Titán es el único cuerpo, con la excepción de la Tierra, en el Sistema Solar, para el cual se ha demostrado una existencia estable de líquido en su superficie, así como el único satélite del planeta, que tiene una atmósfera densa. Todo esto hace de Titán un objeto muy atractivo para diversas investigaciones y estudios.
El diámetro de este satélite de Saturno es 5152 kilómetros, que es 50% más que el de la Luna, mientras que Titán es 80% más que el satélite de nuestro planeta en masa. Además, Titán es más grande que el planeta Mercurio en tamaño. La gravedad en Titán es aproximadamente una séptima parte de la gravedad. La superficie del satélite consiste principalmente de agua helada y materia orgánica sedimentaria. La presión en la superficie de Titán es aproximadamente 1,5 veces mayor que la presión en la superficie de la tierra, la temperatura del aire en la superficie es de -170 .. -180 grados centígrados. A pesar de la temperatura relativamente baja, este satélite se asigna a la Tierra en las primeras etapas de su desarrollo. Por lo tanto, los científicos no excluyen que la existencia de las formas de vida más simples es posible en Titán, en particular, en los reservorios subterráneos existentes, en las cuales las condiciones pueden ser mucho más cómodas que en su superficie.
Libélula: la creación de científicos de la Universidad Johns Hopkins, será un tren de aterrizaje universal, equipado con varias hélices que le brindarán la posibilidad de despegue y aterrizaje vertical. En el futuro, esto permitirá que un inusual helicóptero explore la superficie y la atmósfera de Titán. “Uno de nuestros principales objetivos es realizar investigaciones sobre los ríos y lagos de metano. Queremos entender qué está sucediendo en sus profundidades ", dijo Elizabeth Turtle, la jefa de la misión Dragonfly. “En general, nuestra tarea principal es arrojar luz sobre el misterioso entorno del satélite de Saturno, que es rico en química orgánica y prebiótica. Después de todo, Titán hoy es un tipo de laboratorio planetario en el que se podrían estudiar reacciones químicas similares a aquellas que podrían haber causado la vida en la Tierra ".
Tal proyecto, si ganó la competencia en el año 2019, será muy inusual y nuevo incluso para la NASA. Gracias a sus dos características, la unidad Dragonfly podrá moverse de un lugar a otro. La primera es la presencia de una planta de energía nuclear, que le proporcionará energía durante mucho tiempo. El segundo es un conjunto de varios motores potentes con hélices que pueden elevar un aparato de investigación pesada al aire denso de Titán. Todo esto hace que Dragonfly sea algo así como helicópteros o cuadricópteros, con la única excepción de que un helicóptero espacial espacial estará diseñado para operar en condiciones mucho más severas que las terrenales.
Los expertos señalan que este dron estará completamente provisto de energía producida por un generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG). La atmósfera suficientemente densa y espesa de Titán hace ineficaz cualquier tecnología para convertir la energía solar en energía eléctrica, por lo que la energía nuclear se convertirá en la fuente de energía básica para la misión. Un generador similar está instalado en el rover Curiosity. Durante la noche, dicho generador podrá cargar completamente las baterías. zumbido, que ayudará a la aeronave durante el día a realizar uno o varios vuelos a la vez, con una duración total de hasta una hora.
Se sabe que el kit de herramientas Dragonfly está planeado para incluir: espectrómetros gamma que pueden estudiar la composición de la capa subsuperficial de Titán (este dispositivo ayudará a los científicos a encontrar evidencia de la presencia de océano líquido debajo de la superficie del satélite); espectrómetros de masas para analizar la composición isotópica de elementos ligeros (como nitrógeno, carbono, azufre y otros); Sensores geofísicos y meteorológicos que medirán la presión atmosférica, la temperatura, la velocidad del viento, la actividad sísmica; También tendrá cámaras para tomar fotografías. La movilidad del "helicóptero nuclear" le permitirá recoger rápidamente varias muestras y realizar las mediciones necesarias.
Durante todo el vuelo de una hora, esta unidad podrá superar la distancia de 10 a 20 kilómetros. Es decir, en solo un vuelo, el dron DragonFly podrá superar una distancia mayor que la que logró el American Curiosity Mars Rover para el 4 de su año en el planeta rojo. Y durante sus dos años de misión, el "helicóptero nuclear" podrá explorar una sección bastante impresionante de la superficie del satélite Saturno. Debido a la presencia a bordo de una poderosa central eléctrica, los datos del dispositivo, según Turtle, se transmitirán directamente a la Tierra.
Si el proyecto gana la competencia y recibe la aprobación final del programa de investigación New Frontiers Solar System, la misión se lanzará en medio de 2025. Al mismo tiempo, DragonFly llegará a Titán solo en 2034, donde, con desarrollos favorables, trabajará en su superficie durante varios años.
En el camino hacia el cometa "soviético" - la misión de CAESAR
La segunda misión, que actualmente reclama la victoria en la competencia New Frontiers, podría ser la sonda CAESAR, la primera nave espacial de la NASA, que tomará muestras de sustancias volátiles y materia orgánica de la superficie del cometa y luego regresará a la Tierra. “Los cometas pueden llamarse los más importantes, pero al mismo tiempo los objetos menos estudiados en el sistema solar. Los cometas contienen las sustancias a partir de las cuales se “moldeó” la Tierra, y también fueron los principales proveedores de materia orgánica para nuestro planeta. ¿Qué distingue a los cometas de otros cuerpos conocidos del sistema solar? "Los cometas aún contienen sustancias volátiles que estaban en el sistema solar en el momento de su nacimiento", dijo Steve Squires, jefe de la misión CAESAR.
Según Jim Green, jefe del Departamento de Planetología de la NASA, esta misión se enviará a un cometa muy bien estudiado, en las cercanías de los cuales ya se ha visitado otra sonda, esta es una misión europea llamada Rosetta. El cometa con el índice 67P se llama "soviético", ya que fue descubierto por los astrónomos soviéticos. Este es un cometa de período corto con un período orbital de aproximadamente 6 años y 7 meses. El cometa Churyumov-Gerasimenko fue descubierto en la URSS el 23 1969 de octubre del año. Fue descubierto por el astrónomo soviético Klim Churyumov en Kiev en placas fotográficas de otro cometa: 32P / Comas Sola, que Svetlana Gerasimenko filmó en septiembre del mismo año en el observatorio de Alma-Ata (la primera imagen, en la que se vio el nuevo cometa, se realizó en septiembre 11 1969 del año ). El índice 67P significa que nos enfrentamos al cometa de período corto abierto 67-i.
Se establece que el cometa Churyumov-Gerasimenko tiene una estructura porosa, 75-78% de su volumen es vacío. En el lado iluminado del cometa, la temperatura varía de -183 a -143 grados centígrados. No hay un campo magnético permanente en el cometa. Según estimaciones recientes, su masa es de 10 mil millones de toneladas (el error de medición se estima en 10%), el período de rotación es de 12 horas 24 minutos. En el año 2014, utilizando el aparato Rosette, los científicos pudieron encontrar moléculas 16 de compuestos orgánicos en un cometa, cuatro de los cuales (acetona, propanal, isocianato de metilo y acetamida) no se encontraron previamente en cometas.
Según los representantes de la agencia espacial de los Estados Unidos, la elección de la misión CAESAR, que se envía a un cometa bien estudiado, matará a tres pájaros de un tiro: esto hace que la misión sea más segura, reduce su costo y también acelera su lanzamiento. Según Squires, la instalación de una cápsula para recoger y devolver la tierra del cometa desempeñará su papel. Esta cápsula fue creada previamente por la agencia espacial japonesa para la sonda Hayabus. “La elección de esta cápsula se explica por el hecho de que para la misión CAESAR se necesitaba una cápsula, que continuaría congelando las sustancias volátiles del cometa durante todo el vuelo, hasta que toque la superficie de la tierra. La cápsula para la sonda Hayabus tiene un escudo térmico que evita que se caliente a varios cientos de grados centígrados, lo que podría suceder al usar nuestras tecnologías ", dijo el científico estadounidense.
De acuerdo con los planes de la NASA, se planea que la sonda CAESAR esté equipada con un motor de iones. Alcanzará la superficie del cometa Churyumov-Gerasimenko con relativa rapidez. Steve Squires espera tener muestras de su materia en la Tierra en 2038.
Fuentes de información:
https://ria.ru/science/20171220/1511381012.html
http://tass.ru/kosmos/4830253
https://republic.ru/posts/88570
http://severnymayak.ru/2017/08/28/dragonfly-bespilotnik-prednaznachennyj-dlya-poiska-priznakov-zhizni-na-titane
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