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    Que tal uma missão para Titan?

    Imagem de titã tirada pela Cassini em 7 de outubro, 2013. Crédito:NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

    Como você deve saber, A NASA anunciou recentemente planos para enviar uma missão à lua de Júpiter, Europa. Se tudo correr bem, o Europa Clipper vai decolar para o mundo na década de 2020, e orbite a lua gelada para descobrir todos os seus segredos.

    E isso é ótimo e tudo, Eu gosto de Europa muito bem. Mas você sabe para onde eu realmente gostaria que fôssemos em seguida? Titã.

    Titã, como você deve saber, é a maior lua orbitando Saturno. Na verdade, é a segunda maior lua do sistema solar depois do Ganimedes de Júpiter. Ele mede 5, 190 quilômetros de diâmetro, quase metade do diâmetro da Terra. Esse lugar é grande.

    Ele orbita Saturno a cada 15 horas e 22 dias, e como muitas luas grandes do sistema solar, está bloqueado de forma maré em seu planeta, sempre mostrando um lado de Saturno.

    Antes da chegada da espaçonave Voyager da NASA em 1980, os astrônomos realmente pensaram que Titã era a maior lua do sistema solar. Mas a Voyager mostrou que na verdade tem uma atmosfera densa, que se estende bem no espaço, tornando o verdadeiro tamanho da lua difícil de julgar.

    Essa atmosfera é uma das características mais interessantes de Titan. Na verdade, é a única lua em todo o sistema solar com uma atmosfera significativa. Se você pudesse ficar na superfície, você experimentaria cerca de 1,45 vezes a pressão atmosférica na Terra. Em outras palavras, você não precisaria de uma roupa de pressão para vagar pela superfície de Titã.

    Você poderia, Contudo, preciso de um casaco. Titan é incrivelmente frio, com uma temperatura média de quase -180 Celsius. Para vocês, Fahrenheit, isso é -292 F. A temperatura do solo mais fria já medida na Terra é quase -90 C, muito mais frio.

    Você também precisaria de alguma maneira de respirar, uma vez que a atmosfera de Titã é quase inteiramente de nitrogênio, com traços de metano e hidrogênio. É espesso e venenoso, mas não assassino, como Vênus.

    Titã só foi explorado algumas vezes, e, na verdade, só pousamos nele uma vez.

    A primeira espaçonave a visitar Titan foi a Pioneer 11 da NASA, que passou por Saturno e suas luas em 1979. Este sobrevôo foi seguido pela Voyager 1 da NASA em 1980 e pela Voyager 2 em 1981. A Voyager 1 recebeu uma trajetória especial que a levaria o mais perto possível de Titã para nos dar uma visão mais próxima Visão do mundo.

    A Voyager foi capaz de medir sua atmosfera, e ajudou os cientistas a calcular o tamanho e a massa de Titã. Ele também pegou uma sugestão de regiões mais escuras que mais tarde viriam a ser oceanos de hidrocarbonetos líquidos.

    A lua de Saturno, Titã, encontra-se sob um espesso manto de névoa laranja nesta foto da Voyager 1. Crédito:NASA

    A verdadeira era da exploração de Titã começou com a espaçonave Cassini da NASA, que chegou a Saturno em 4 de julho, 2004. A Cassini fez seu primeiro sobrevôo de Titã em 26 de outubro, 2004, chegando a 1, 200 quilômetros ou 750 milhas do planeta. Mas isso foi só o começo. Ao final de sua missão ainda este ano, A Cassini terá feito 125 sobrevôos de Titã, mapeando o mundo com detalhes incríveis.

    A Cassini viu que Titã, na verdade, tem um sistema hidrológico muito complicado, mas em vez de água líquida, tem clima de hidrocarbonetos. Os céus estão pontilhados de nuvens de metano, que pode chover e encher oceanos de metano quase puro.

    E sabemos tudo sobre isso por causa do módulo de pouso Huygen da Cassini, que se separou da espaçonave e pousou na superfície de Titã em 14 de janeiro, 2005. Aqui está um lapso de tempo incrível que mostra a vista de Huygens enquanto ela descia pela atmosfera de Titã, e pousou em sua superfície.

    Huygens pousou em uma planície, cercado por "pedras", glóbulos congelados de gelo de água. Isso foi sorte, mas a sonda também foi construída para flutuar se, em vez disso, pousar em um líquido.

    Durou cerca de 90 minutos na superfície de Titã, enviando dados de volta para a Terra antes que escurecesse, envolvendo o pouso mais distante que a humanidade já realizou no sistema solar.

    Embora saibamos um pouco sobre Titan, ainda existem tantos mistérios. O primeiro grande é o ciclo dos líquidos. Em Titã, existem esses vastos oceanos de metano líquido, que evaporam para criar nuvens de metano. Esta chuva, criando névoas e até rios.

    É vulcânico? Existem regiões de Titã que definitivamente parecem ter havido vulcões recentemente. Talvez eles sejam crio-vulcões, onde as interações das marés com Saturno fazem com que a água suba de baixo da crosta e entre em erupção na superfície.

    Existe vida aí? Esta é talvez a possibilidade mais intrigante de todas. O sistema rico em metano tem os precursores químicos que a vida na Terra provavelmente usou para começar bilhões de anos atrás. Provavelmente há regiões aquecidas abaixo da superfície e água líquida que poderiam sustentar a vida. But there could also be life as we don't understand it, using methane and ammonia as a solvent instead of water.

    To get a better answer to these questions, we've got to return to Titan. We've got to land, rove around, sail the oceans and swim beneath their waves.

    Now you know all about this history of the exploration of Titan. It's time to look at serious ideas for returning to Titan and exploring it again, especially its oceans.

    The spacecraft, balloon, and lander of the Titan Saturn System Mission. Crédito:Laboratório de Propulsão a Jato da NASA

    Planetary scientists have been excited about the exploration of Titan for a while now, and a few preliminary proposals have been suggested, to study the moon from the air, a terra, and the seas.

    First up, there's the Titan Saturn System Mission, a mission proposed in 2009, for a late 2020s arrival at Titan. This spacecraft would consist of a lander and a balloon that would float about in the atmosphere, and study the world from above. Over the course of its mission, the balloon would circumnavigate Titan once from an altitude of 10km, taking incredibly high resolution images. The lander would touch down in one of Titan's oceans and float about on top of the liquid methane, sampling its chemicals.

    As we stand right now, this mission is in the preliminary stages, and may never launch.

    Em 2012, Dr. Jason Barnes and his team from the University of Idaho proposed sending a robotic aircraft to Titan, which would fly around in the atmosphere photographing its surface. Titan is actually one of the best places in the entire solar system to fly an airplane. It has a thicker atmosphere and lower gravity, and unlike the balloon concept, an airplane is free to go wherever it needs powered by a radioactive thermal generator.

    Although the mission would only cost about $750 million or so, NASA hasn't pushed it beyond the conceptual stage yet.

    The Aerial Vehicle for In-situ and Airborne Titan Reconnaissance (AVIATR) concept for an aerial explorer for Titan. Credit:Mike Malaska

    An even cooler plan would put a boat down in one of Titan's oceans. Em 2012, a team of Spanish engineers presented their idea for how a Titan boat would work, using propellers to put-put about across Titan's seas. They called their mission the Titan Lake In-Situ Sampling Propelled Explorer, or TALISE.

    Propellers are fine, but it turns out you could even have a sailboat on Titan. The methane seas have much less density and viscosity than water, which means that you'd only experience about 26% the friction of Earth. Cassini measured windspeeds of about 3.3 m/s across Titan, which half the average windspeed of Earth. But this would be plenty of wind to power a sail when you consider Titan's thicker atmosphere.

    And here's my favorite idea. A submarine. This 6-meter vessel would float on Titan's Kraken Mare sea, studying the chemistry of the oceans, measuring currents and tides, and mapping out the sea floor.

    On the left is TALISE (Titan Lake In-situ Sampling Propelled Explorer), the ESA proposal. This would have its own propulsion, in the form of paddlewheels. Credit:bisbos.com

    It would be capable of diving down beneath the waves for periods, studying interesting regions up close, and then returning to the surface to communicate its findings back to Earth. This mission is in the conceptual stage right now, but it was recently chosen by NASA's Innovative Advanced Concepts Group for further study. Se tudo correr bem, the submarine would travel to Titan by 2038 when there's a good planetary alignment.

    OK? Are you convinced? Let's go back to Titan. Let's explore it from the air, crawl around on the surface and dive beneath its waves. It's one of the most interesting places in the entire solar system, and we've only scratched the surface.

    If I've done my job right, you're as excited about a mission to Titan as I am. Let's go back, let's sail and submarine around that place. Let me know your thoughts in the comments.




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