336

В своей новейшей планетарной научной миссии НАСА стремится посадить летающего робота на поверхность луны Сатурна — Титана, с главной целью поиска инопланетной жизни.

Dragonfly (Стрекоза) будет первым начинанием в своем роде. Квадрокоптер размером с автомобиль НАСА, оснащенный приборами, способными идентифицировать крупные органические молекулы, должен быть запущен в 2026 году, прибыть к месту назначения в 2034 году и затем полететь в разные места за сотни миль друг от друга.

“Наука неотразима … и миссия смелая”, — заявил в четверг Томас Зурбухен, заместитель руководителя НАСА по науке.

«Я убежден, что сейчас самое время сделать это».

Почему титан?

Титан больше планеты Меркурий и столь же географически разнообразен, как и Земля. Эта большая холодная луна имеет густую, богатую метаном атмосферу, ледяные горы и единственные поверхностные моря в солнечной системе, кроме тех, что на Земле.

Но на Титане реки и озера полны жидких углеводородов. Если на луне есть вода, ученые считают, что она существует в океане, скрывающемся под замерзшей корой.

Это мир, совершенно не похожий на наш, и, тем не менее, «мы знаем, что в нем есть все ингредиенты, необходимые для формирования жизни», – сказала Лори Глейз, директор отдела планетарных наук НАСА.

Сложные кольца и цепи углерода Титана являются фундаментальными для многих основных биологических процессов и могут напоминать строительные блоки, из которых развилась жизнь на Земле.

Dragonfly предоставит “возможность обнаружить процессы, которые присутствовали на ранней Земле и, возможно, даже условия, которые могли бы питать жизнь сегодня”, – сказал Глейз.

Новые рубежи

Это четвертая миссия, финансируемая в рамках программы НАСА «Новые рубежи», которая поддерживает проекты в области планетарной науки среднего размера, которые стоят менее 1 миллиарда долларов США.

Он следует по стопам космического корабля «Новые горизонты», который пролетел мимо Плутона и объекта пояса Койпера MU69; исследователя астероида Осириса-Рекса; и зонда Juno, в настоящее время вращающегося вокруг Юпитера.

Это было одно из двух программных предложений, которые находились на рассмотрении с декабря 2017 года. Другим финалистом была миссия CAESAR по возвращению образца разведки кометы по астробиологии, которая должна была облететь комету 67P / Чурюмов-Герасименко.

Этот корабль должен был встретиться с огромной космической скалой, высосать образец с его поверхности и вернуться на Землю в ноябре 2038 года.

Dragonfly приземлится возле экватора Титана среди дюн, состоящих из твердых углеводородных снежинок. Он будет работать от радиоактивного плутония, так же, как бесстрашные марсоходы НАСА.

Но с восемью роторами он сможет преодолеть гораздо большее расстояние, чем когда-либо имелся любой колесный робот — до девяти миль за прыжок.

«На самом деле на Титане легче летать», – заявила во время пресс-конференции в четверг Элизабет Тертл, главный исследователь миссии и исследователь Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса. Атмосфера этого мира толще, чем у Земли, и ее гравитация слабая.

Однако корабль должен уметь двигаться самостоятельно. Световые сигналы с Земли достигают Титана в течение 43 минут, что делает Dragonfly намного сложнее, чем стандартный дрон.

Ученым пришлось разработать навигационную систему, которая позволит космическому кораблю самостоятельно идентифицировать опасности и летать и приземляться.

Где приземлится Dragonfly?

В полете, он будет пробовать туманную атмосферу Титана и предоставит аэрофотоснимки ландшафта ниже. Но корабль будет проводить большую часть времени на земле, проверяя биологически важные материалы.

Его конечным пунктом назначения является кратер Селк, место воздействия древнего метеорита, где ученые обнаружили доказательства наличия жидкой воды, органических молекул и энергии, которая может питать химические реакции.

По словам Зурбучена, этот дерзкий дизайн побудил НАСА обратиться к двум независимым командам с просьбой изучить план миссии и оценить, может ли проект быть реализован за допустимую стоимость. В конечном итоге, агентство решило, что проект выполним.

«Хотя это новый способ исследования другой планеты, на самом деле это технология, которая очень развита на Земле», — отметила Тертл.

«На самом деле то, что мы делаем с Dragonfly – это инновации, а не изобретения».

НАСА не видело поверхность Титана с 2005 года, когда зонд Гюйгенс выпал из туманных оранжевых облаков, открывая диковинную панораму. Каждая похожая на Землю особенность на этой странной луне имела химически инопланетный поворот.

«Вместо жидкой воды у Титана есть жидкий метан», — сообщают ученые в журнале Nature. «Вместо силикатных пород Титан замерз ледяной водой. Вместо грязи у Титана есть частицы углеводородов, оседающие из атмосферы».

Находясь на расстоянии почти 1 миллиарда миль от солнца, его мир чрезвычайно холоден; средняя температура минус 290 градусов по Фаренгейту (-180 градусов по Цельсию) в мягкий день. Если бы присутствовало больше кислорода, эти обильные углеводороды (основной компонент бензина) быстро загорелись бы.

Присутствие всего этого метана — молекулы, которые обычно разрушаются солнечным светом в течение нескольких миллионов лет, — это то, что является наиболее интригующим для ученых. Его постоянность предполагает некоторый процесс, который постоянно обновляет поставки Титана.

Теперь они считают, что Титан испытывает такую ​​же погоду, как и на Земле, за исключением того, что его облака состоят из углеводородного газа, а осадки выпадают в виде органических соединений дождя и снега.

Жизнь как мы не знаем

Тертл заявила в четверг, что Титан во многом напоминает Землю до того, как жизнь эволюционировала и безвозвратно изменила планету.

«Титан — просто идеальная химическая лаборатория для понимания химии, которая произошла до того, как химия сделала шаг в биологию», — сказал она.

Исследователь планет Университета Джона Хопкинса Сара Хёрст, член научно-технической группы Dragonfly, однажды сравнила Титан с космической кухней, в которой ученые нашли все ингредиенты для жизни.

«Но вас там не было, когда они смешались, поэтому вы не знаете, для чего они смешались. Вы не знаете, что произойдет, когда вы испечете это», — сказала она в 2017 году.

Все эти ингредиенты могут складываться в ничто. Или они могут быть признаками «жизни, какой мы ее не знаем», — сказала она, — форма биологии, основанная на углеводородах, а не на воде.

За годы, прошедшие после высадки Гюйгенса, ученые обнаружили еще больше молекулярных богатств: отрицательно заряженные молекулы, связанные со сложными химическими реакциями; кольца водорода, углерода и азота, из которых могут быть построены аминокислоты; и молекулы, которые могут слипаться, образуя сферическую оболочку, очень похожую на мембраны, окружающие клетки.

«Мы чертовски уверены, что на Титане есть все в этих широких категориях, которые необходимы для жизни», — сказал Хёрст. “В какой-то момент все сводится к тому, что мы должны пойти проверить.”
sciencealert.com