밀도가 높고 탄화수소가 풍부한 분위기에서 Titan은 수십 년 동안 관심의 대상이되어 왔습니다. 그리고의 성공으로 카시니-후이 겐 2004 년 토성과 위성 시스템을 탐사하기 시작한 미션은 타이탄의 표면과 메탄 해를 더 깊이 탐사하는 후속 미션에 대한 제안이 많이 있습니다.
이 문제로 인해 풍선과 착륙 장치에서 떠 다니는 드론과 잠수함에 이르기까지 다소 새로운 아이디어가 생겼습니다. 그러나 NASA의 JHUAPL 연구원들은 특히 "드래곤 플라이"드론을 제안했습니다. 이 8 날 무인 항공기는 수직 이착륙 (VTOL)이 가능하여 향후 수십 년 동안 대기와 타이탄의 표면을 모두 탐험 할 수있게되었습니다.
이 미션 컨셉은 NASA의 Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL)의 행성 과학자 인 Elizabeth Turtle이 이끄는 과학 팀이 제안했습니다. 지난 2 월에이 컨셉은 워싱턴 DC에있는 NASA의 본사에서 열린“Planetary Science Vision 2050 Workshop”에서 발표되었으며 3 월 말에 텍사스 우드랜드에서 열린 48 번째 음력 및 행성 과학 컨퍼런스에서 다시 발표되었습니다.
Turtle이 이메일을 통해 Space Magazine에 설명했듯이 이러한 임무는 적시에 필요합니다. 로봇 익스플로러의 최신 개발을 기반으로 할뿐만 아니라 호기심 로버 그리고 카시니 궤도); 그러나 타이탄에서는 과학 연구를위한 기회가 부족하지 않습니다. 그녀가 말한대로 :
“타이탄은 독특한 분위기를 가진 해양 세계입니다. 대기와 표면에서 발생하는 풍부하고 복잡한 유기 화학입니다. 이 조합은 Titan을 행성 거주 성 연구에 특히 좋은 대상으로 만듭니다. 생명의 발전에 대한 큰 의문 중 하나는 화학 상호 작용이 생물학적 과정으로 이어지는 방법입니다. 타이탄은 실험실에서 재생산 할 수없는 타임 스케일 인 수백만 년 동안 프리 바이오 틱 화학 실험을 해왔으며이 실험 결과를 수집 할 수있었습니다.”
그들의 제안은 외부 태양계의 프리 바이오 틱 화학에 관한 캠페인 전략 실무 그룹 (CSWG)과 같은 이전의 십년 조사에 부분적으로 근거하고 있습니다. 이 설문 조사는 모바일 항공 차량 (예 : 비행선 또는 풍선)이 타이탄 탐험에 적합하다고 강조했습니다. 타이탄은 지구보다 밀도가 높고 질소가 풍부한 대기를 가진 지구 이외에도 알려진 유일한 몸일뿐만 아니라 중력도 지구의 약 1/7입니다.
그러나 풍선과 비행선은 프리 바이오 틱 화학에 대한 연구가 진행되는 한 가장 흥미로운 추첨 중 하나 인 타이탄의 메탄 호수를 연구 할 수 없습니다. 또한, 항공 차량은 화성 탐사 로버와 비슷한 방식으로 표면에 대한 현장 화학 분석을 수행 할 수 없습니다 (정신, 기회 과 호기심) 화성에서 일하고 있습니다.
따라서 Turtle과 그녀의 동료들은 두 가지 장점 중 하나 인 공중 플랫폼과 착륙선을 나타내는 제안을 찾기 시작했습니다. 이것이 잠자리 개념의 기원이었습니다.
터틀은“티탄 (헬리콥터, 다양한 종류의 풍선, 비행기)의 현장 공중 탐사를 위해 여러 가지 방법이 고려되고있다. “Dragonfly는 최근 다중 로터 항공기 개발을 활용하여 정교한 탑재량을 가진 착륙선에 항공 이동성을 제공합니다. Dragonfly는 한 번에 수십 킬로미터, 그리고 임무를 수행하는 동안 수백 킬로미터까지 장거리를 이동할 수 있기 때문에 매우 다른 지질학 기록을 가진 여러 장소에서 측정 할 수있을 것입니다.”
이 임무는 또한 Ralph Lorenz (JHUAPL의 Ralph Lorenz), Goddard 우주 비행 센터의 Melissa 트레이너 및 Idaho 대학의 Jason Barnes를 포함한 Turtle과 동료의 개념을 수년간 탐구 해 왔습니다. 과거에는 몽골 피에르 스타일의 풍선과 패스 파인더 같은 착륙선을 결합한 미션 컨셉을 제안했습니다. 풍선이 낮은 고도에서 타이탄을 탐험하는 반면, 착륙선은 표면을 가까이서 탐험합니다.
제 48 차 음력 및 행성 과학 회의에서 그들은 공식적으로“Dragonfly”개념을 발표했으며, 이로 인해 항공 우주 및 지상 연구를 수행 할 수있는 Qaudcopter가 필요했습니다. 이 4 대의 로터 차량은 타이탄의 두꺼운 대기와 저 중력을 이용하여 여러 지질 학적 환경에서 샘플을 얻고 표면 조성을 결정할 수 있다고 주장했다.
최신 버전의 Dragonfly에는 비행을 달성하고 유지하기 위해 8 개의 로터 (4 개의 각 모서리에 2 개씩)가 포함되어 있습니다. 훨씬 좋아 호기심 그리고 다가오는 화성 2020 로버의 경우, 잠자리는 MRTG (Multimission Radioisotope Thermoelectric Generator)에 의해 구동됩니다. 이 시스템은 부패 된 플루토늄 -238에 의해 발생 된 열을 사용하여 전기를 생성하며 로봇 임무를 수년간 지속 할 수 있습니다.
터틀은이 디자인은 과학자들에게 타이탄의 환경을 연구하기위한 이상적인 현장 플랫폼을 제공 할 것이라고 말했다.
“Dragonfly는 다양한 표면 물질의 조성 세부 사항을 측정 할 수 있으며, 이는 다른 환경에서 유기 화학이 얼마나 진행되었는지를 보여줍니다. 이러한 측정은 Titan에 존재한다면 수계 생명체 (지구와 같은) 또는 심지어 탄화수소 계 생명체의 화학적 특징을 나타낼 수도 있습니다. 또한 잠자리는 Titan의 대기, 표면 및 지표면을 연구하여 현재의 지질 활동, 재료의 운송 방법 및 지표와 내해의 유기물 교환 가능성을 이해합니다.”
이 개념은 최신 제어 전자 기술과 상용 무인 항공기 (UAV) 설계의 발전을 포함하여 최근의 많은 기술 발전을 통합합니다. 또한, 잠자리는 화학적으로 작동되는 레트로 로켓을 제거하고 비행 사이에 전원을 공급하여 수명이 훨씬 길어질 수 있습니다.
터틀은“지금은 완벽한 시간이다. 우리는 Cassini-Huygens 임무에서 배운 것을 바탕으로 타이탄 탐험의 다음 단계를 밟을 수 있기 때문”이라고 말했다.
현재 NASA의 제트 추진 연구소는 비슷한 개념을 개발하고 있습니다. 화성에서 사용하기 위해 화성 헬리콥터 "스카우트"로 알려진이 공중 무인 항공기는 화성 2020 사명. 이 경우,이 설계에는 2 개의 동축 역 회전 로터가 필요하며, 이는 화성의 얇은 대기에서 최고의 추력 대 중량비를 제공합니다.
이러한 종류의 VTOL 플랫폼은 대기가있는 신체를 필요로하는 장기적인 임무가 요구되는 곳이라면 앞으로 수십 년 동안 주된 역할을 할 수 있습니다. 화성과 타이탄 사이에서, 그러한 공중 무인 항공기는 한 지역에서 다음 지역으로 홉핑 할 수있어 현장 분석을위한 샘플을 획득하고 다양한 고도에서 대기 측정 값과 표면 연구를 결합하여 지구를보다 완벽하게 파악할 수 있습니다.
