Co-liderado por um cientista espacial ocidental, A NASA está explorando um plano revolucionário que poderia ver um quadricóptero parecido com um drone zumbir acima da superfície da maior lua de Saturno.

O projeto Dragonfly tiraria proveito da densidade de Titan, atmosfera calma para voar de um local para outro enquanto mede e analisa a química da enorme lua, geologia - e potencial para a vida. A nave é modelada a partir de drones na Terra, e teria quatro pares de rotores empilhados que permitiriam que ele zip - tanto quanto um objeto com uma massa de algumas centenas de quilogramas poderia ser chamado de zip - pela geografia de Titã que intrigou e mistificou os cientistas por décadas.

Ao contrário do convencional, Rovers lentos que exploram a superfície de Marte, O Dragonfly seria capaz de explorar centenas de quilômetros, durante todo o tempo em que procuram pontos geológicos de interesse e fazem medições valiosas da superfície, condições subterrâneas e atmosféricas.

Como co-investigador, A professora de Ciências da Terra e geóloga planetária Catherine Neish está ajudando a definir e alcançar os objetivos científicos da missão. Ela faz parte de uma equipe liderada por Elizabeth Turtle no Laboratório de Física Aplicada da Johns Hopkins (APL), cuja proposta de um helicóptero revolucionário para investigar Titã foi recentemente selecionada pela NASA como um dos dois finalistas para a próxima missão da agência, Novas Fronteiras.

Não tão pequeno, mas pelo menos tão ágil, como seu homônimo na atmosfera de baixa gravidade, esta libélula teria cerca de dois metros de comprimento, com múltiplos rotores que permitem um bom controle do veículo e redundâncias mecânicas embutidas.

Por muitos anos, as pessoas pensaram em explorar Titã de balão, rover ou avião pequeno, mas cada um tem limitações que incluem mobilidade, durabilidade, alcance e controle efetivo.

"Há algo muito 'simples' em ter um pequeno drone voando ao redor de Titã, "Neish disse." É inteligente de uma forma que as pessoas não esperavam e, Eu penso, é audacioso e emocionante - e realista. "

As condições atmosféricas de Titã - com sua névoa laranja-marrom de metano e nitrogênio - obscurecem as vistas de alta resolução e tornaram a lua inescrutável. O véu foi levantado apenas parcialmente em 2005, quando a sonda Huygens (parte da missão Cassini) produziu algumas imagens da superfície. Isso foi o suficiente para atormentar os pesquisadores, mas não o suficiente para mostrar mais do que um vislumbre do todo.

"É como pousar em uma rua de Londres e dizer que viu toda a Terra, "Neish disse.

Com a energia solar indisponível devido à distância de Titã do sol e à sua atmosfera densa, A libélula seria movida a plutônio, usando um gerador termoelétrico de radioisótopo multi-missão. Essa é a mesma fonte de energia que o rover Mars Curiosity e a sonda espacial Cassini. Ele poderia voar vários quilômetros com uma única carga de 'Titã durante a noite' e, potencialmente, cobrir centenas de quilômetros durante um dia de Titã (equivalente a 16 dias terrestres).

O Dragonfly passaria menos tempo voando do que fazendo medições científicas durante sua missão de dois anos. Suas principais tarefas seriam amostrar para química orgânica e habitabilidade; monitoramento das condições atmosféricas e superficiais; fotografar e transmitir imagens de acidentes geográficos; e realização de estudos de sismologia lunar.

O potencial de descoberta significativa é emocionante, Neish disse.

"A química vai ser incrível, mas estou realmente interessado em como Titã se parece. Acho que é apenas este mundo estranhamente maravilhoso que se parece com a Terra - um estranho, local sedimentar congelado - mas com todos os ingredientes errados. "

Há evidências tentadoras de que existem rios de metano e etano, fluindo a 95 Kelvin (ou -200 Celsius) e polindo o gelo em seixos do tamanho de mármore quando inundam terreno baixo. Um smoggy, atmosfera sem vento flutuando acima de lagos de hidrocarbonetos congelados. Um peculiar, sopa química de água gelada fica perto ou abaixo da superfície e talvez, apenas talvez, poderia ser um berçário para alguma forma de vida.

Nós sabemos tão pouco sobre Titan, Neish disse, e o pouco que sabemos foi descoberto tão recentemente. "Antes da Huygens em 2005, não tínhamos ideia de como seria a superfície de Titã. "

A especialidade de Neish é a geologia das superfícies planetárias, compreender especificamente os processos de formação de crateras de impacto por meio de imagens de radar. Ela está envolvida em várias missões de espaçonaves internacionais, equipes multidisciplinares. Acredita-se que ela seja a única pesquisadora canadense do projeto Dragonfly.

"A ciência planetária é um esforço colaborativo. É um esforço de equipe, " ela disse.

Dragonfly é um dos dois recém-selecionados da NASA - de um grupo de propostas originais de uma dúzia - como parte do programa de ciência planetária Novas Fronteiras da agência.

O outro projeto é denominado CAESAR (Comet Astrobiology Exploration Sample Return), que buscaria devolver à Terra uma amostra de um cometa chamado 67P / Churyumov-Gerasimenko e determinar sua origem e história. Liderado por Steven Squyres da Cornell University em Nova York, O CAESAR seria administrado pelo Goddard Space Flight Center da NASA.

Ambas as equipes receberão financiamento da NASA de US $ 4 milhões este ano para desenvolver ainda mais suas idéias e reenviar propostas. Espera-se que a NASA decida até meados de 2019 qual projeto apoiar com quase US $ 1 bilhão em custos de desenvolvimento.

Se Dragonfly fosse escolhido, poderia ser lançado já em 2025 e, em seguida, potencialmente levar cinco anos ou mais para chegar a Titã, Neish disse. No espaço-tempo, isso não é muito, ela disse, observando que o Dragonfly passou de hipótese a conceito para modelagem em escala em apenas dois anos.

O nome Titã vem de um termo genérico para os filhos de Urano (Urano) e Gaia na mitologia grega antiga. Nas histórias, os Titãs foram os ancestrais da raça humana. Os Titãs eram conhecidos por terem devorado os membros de Dionísio, o filho de Zeus. Enfurecido, Zeus atingiu os Titãs com um raio. (Zeus pretendia que esta criança tivesse domínio sobre o mundo.) O raio queimou os Titãs até as cinzas, e das cinzas, a humanidade foi formada.

Titã, a maior lua de Saturno, é a segunda maior lua do nosso sistema solar, perdendo apenas para o Ganimedes de Júpiter, que é apenas 2 por cento maior. Com um raio médio de 2, 575 km (1, 600 milhas), Titã é maior que a lua da Terra e ainda maior que o planeta Mercúrio.

Titã é a única lua em nosso sistema solar que tem nuvens e uma atmosfera densa, principalmente nitrogênio e metano. É também o único outro lugar no sistema solar conhecido por ter um ciclo de líquidos semelhante à Terra fluindo em sua superfície.

Titã orbita Saturno a uma distância de cerca de 1,2 milhões de km (759, 000 milhas), levando 15 dias e 22 horas para completar uma órbita completa. Titã está travado em rotação síncrona com Saturno, e apresenta permanentemente uma face para o planeta conforme ele completa sua órbita.

Em 1994, O telescópio espacial Hubble da NASA gravou imagens de Titã, o que sugere que existe um enorme continente brilhante no hemisfério voltado para a frente em órbita. Esses resultados do Hubble não provaram que existiam mares líquidos, Contudo; apenas esse Titã tem grandes regiões claras e escuras em sua superfície.

A superfície de Titã permaneceu envolta em segredo abaixo das nuvens até julho de 2004. Foi quando a espaçonave Cassini da NASA chegou. Cassini foi especialmente projetado para perscrutar através da névoa de Titã com radar e em certas cores de luz, chamadas de janelas espectrais que permitem um vislumbre do que está abaixo. Durante dezenas de sobrevôos, o orbitador Cassini mapeou uma grande fração da superfície de Titã e fez estudos detalhados de sua atmosfera. A Cassini também carregou a sonda Huygens construída na Europa, que saltou de pára-quedas na atmosfera de Titã em 2005 para fazer a primeira aterrissagem em um corpo no sistema solar externo.