Планетологи определили список научных целей для внеземного дрона, который в 2026 году отправится к спутнику Сатурна Титану. Ожидается, что аппарат Dragonfly определит, активен ли сейсмически Титан, детально изучит состав и свойства его атмосферы и поверхностного слоя, а также сможет дать оценку потенциала обитаемости спутника.

Статья опубликована в The Planetary Science Journal.

Титан — уникальное тело в Солнечной системе, этот крупнейший спутник Сатурна выделяется тем, что обладает плотной непрозрачной атмосферой, причем атмосферное давление вблизи поверхности спутника в 1,5 раза больше, чем на Земле. Кроме того, это единственное небесное тело в Солнечной системе помимо нашей планеты, обладающее жидкими озерами и морями — правда, на Титане они из смеси метана и этана, в которой растворен азот. Органические соединения покрывают большую часть поверхности Титана, а под его поверхностью может залегать океан, который способен порождать криовулканизм.

Все это делает Титан интересным не только для геологов, но и для астробиологов. Однако до поверхности Титана добирался лишь зонд «Гюйгенс», который проработал на ней чуть более часа. Все остальные исследования Титана велись во время сближений с ним межпланетных станций, таких как «Вояджеры» или «Кассини».

В 2019 году NASA объявило, что запустит в 2026 году к Титану аппарат Dragonfly, который высадится на спутнике в 2034 году. Это будет второй в истории внеземной дрон, его восемь роторов будут получать электроэнергию при помощи термоэлектрического генератора. Аппарат будет оснащен двумя масс-спектрометрами, несколькими камерами и блоком метеорологических и геофизических датчиков.

Группа планетологов во главе с заместителем руководителя проекта Dragonfly Джейсоном Барнсом (Jason Barnes) из Университета Айдахо опубликовала утвержденный список научных задач, которые аппарат будет решать на Титане.

Dragonfly должен будет изучить состав поверхностного слоя Титана как минимум в трех разных ландшафтах: дюны, окрестности ударных кратеров и области вблизи русел рек. Октокоптер поищет как органические, так и неорганические пребиотически релевантные молекулы, в том числе, аминокислоты, азотистые основания, липиды и сахара, и определит их концентрацию в грунте и другие свойства, в том числе хиральность. Кроме того, дрон определит содержание в грунте водяного льда, идентифицирует источники и поглотители метана и определит их роль в метановом гидрологическом цикле Титана. Все эти исследования в дальнейшем сыграют важную роль в оценке потенциала обитаемости Титана.

Еще одной целью для октокоптера станет атмосфера — аппарат будет вести мониторинг температуры, давления, содержания водорода и метана в атмосфере, скорости и направления ветра. Он также определит ее химический состав, в частности содержание неона и аргона, что позволит наложить ограничения на модели эволюции атмосферы Титана. Dragonfly должен также разобраться в механизмах осаждения различных веществ из атмосферы на поверхности спутника.

Еще дрон будет картографировать поверхность Титана и получать ее цветные детальные снимки, при этом на фотографиях мест отбора проб грунта должны быть различимы зерна размером менее 120 микрометров. Заодно октокоптер попытается понять, является ли Титан сейсмически активным, путем мониторинга колебаний грунта.

Ранее рассказывали о том, как NASA одобрило проект аппарата по доставке образцов грунта с Титана.