Guldsmed | |
---|---|
Guldsmed | |
Kunde | NASA |
Fabrikant | Anvendt Fysik Laboratorium |
Operatør | NASA og Applied Physics Laboratory |
Opgaver | Titan udforskning |
lancering | juni 2027 |
NSSDCA ID | GULDSMED |
specifikationer | |
Vægt | 450 kg |
Strøm | 70 W |
dragonfly.jhuapl.edu | |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Dragonfly (oversat fra engelsk - "dragonfly") - et projekt af et rumfartøj og en mission af samme navn, der involverer landing af et roterende fly på Titan , Saturns største satellit. Målet med forskningen er at søge efter præbiotisk kemi og levedygtighed i forskellige områder af Titan, for hvilke landeren skal være i stand til vertikal start og landing (VTOL) [1] [2] [3] .
Titanium er unikt ved, at dets overflade indeholder kulbrinter i flydende form, hvorfor det er af interesse for forskning inden for astrobiologi og abiogenese [1] . Missionen blev foreslået af Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i april 2017 som en del af NASA 's New Frontier Program . I december 2017 blev missionen finalist i konkurrencen, idet den blev udvalgt (sammen med CAESAR-missionen) blandt tolv forslag til den fjerde fase af New Frontier [4] [5] [6] . Den 27. juni 2019 valgte NASA projektet som vinder [7] [8] . Opsendelsen af rumfartøjet fra Jorden er planlagt til juni 2027, ankomst til Saturn og nedstigning til Titans overflade forventes i 2036, hvorefter rumfartøjet vil kunne arbejde på Titan i mere end to et halvt år [9] [10] [11] .
Dragonfly-rumfartøjet vil lande på Titan, hvor det vil søge efter mikrobielt liv og studere satellittens levedygtighed , præbiotisk kemi forskellige steder på Titan. Enheden vil være i stand til at udføre kontrollerede flyvninger samt lodrette starter og landinger. Apparatets generator vil køre på radioaktive isotoper . Missionen involverer flyvninger af apparatet til forskellige områder på Titans overflade, efterfulgt af indsamling og analyse af prøver [12] [13] .
På grund af tilstedeværelsen af flydende overfladekulbrinter og muligvis underjordisk vand på Titan kunne den såkaldte ursuppe være dannet dér , i forbindelse med hvilken denne Saturns satellit er af stor interesse for astrobiologer [14] .
Den første idé til Dragonfly-missionen opstod i slutningen af 2015 under en middagssamtale mellem forskerne Jason W. Barnes fra University of Idaho og Ralph D. Lorenz fra Johns Hopkins Applied Physics Laboratory [15] . Elizabeth Turtle , en planetarisk videnskabsmand ved Applied Physics Laboratory ved Johns Hopkins University [13] blev den videnskabelige leder af projektet . Missionskonceptet er baseret på tidligere udviklinger, der overvejede muligheden for luftnavigation på Titan, herunder 2007 Titan Explorer [16] undersøgelsen , som foreslog opsendelsen af en luftballon ( TSSM ) [17] eller et fly ( AVIATR ) [ 12] på Titan . Dragonfly-missionens koncept involverer brugen af et multi-rotor køretøj [18] til at flytte forskningsinstrumenter til forskellige dele af Titan og studere detaljerne i overfladen, atmosfæren og geologien på Saturns måne.
Missionen blev foreslået af Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i april 2017 som en del af NASA 's New Frontier Program . I december 2017 blev missionen en finalist i konkurrencen, idet den blev udvalgt (sammen med CAESAR- missionen ) blandt tolv forslag til den fjerde fase af New Frontier. Den 27. juni 2019 valgte NASA Dragonfly-missionen, hvorefter udviklingen, det detaljerede design og konstruktionen af køretøjet vil begynde med en forventet opsendelse i 2027 som en del af den fjerde mission af New Frontier -programmet [19] [20] [ 7] [21] .
Indtil slutningen af 2018 modtog CAESAR- og Dragonfly-missionsprojekterne $4 millioner hver til yderligere mere detaljeret undersøgelse [20] . Efter at have valgt Dragonfly-missionen begyndte design, udvikling og konstruktion af enheden, og lanceringen vil blive udført i 2027 [19] [20] [7] [10] . Denne mission vil være den fjerde under New Frontiers -programmet.
I 2005 indhentede Den Europæiske Rumorganisations Huygens - lander nogle data om sammensætningen af Titans atmosfære og overflade. Således påviste sonden tholiner [22] , som er en blanding af kulbrinter ( organiske stoffer ) i atmosfæren og på overfladen af Titan [23] [24] . På grund af Titans tætte atmosfære forbliver den nøjagtige kemiske sammensætning, inklusive indholdet af visse kulbrinter på den, ukendt, hvilket kræver undersøgelse af nedstigningsfartøjet i forskellige zoner på overfladen [25] .
Af størst interesse for forskning er steder på Titan, hvor der på grund af smeltning eller kryovulkanisme opstår vand i flydende form, som reagerer med organiske forbindelser. Dragonfly ville være i stand til, hvis inkarneret, at udforske forskellige zoner på overfladen af Titan på jagt efter præbiotisk kemi og biosignaturer baseret på vand eller kulbrinter [1] .
Robert Zubrin mener, at Titan har de nødvendige betingelser for at understøtte mikrobielt liv : "Definitivt er Titan den mest gæstfri udenjordiske verden i hele vores solsystem for menneskelig kolonisering" [26] . Titans atmosfære indeholder nitrogen og metan , og flydende metan findes også på overfladen af Saturns måne. Det er muligt, at der også er flydende vand og ammoniak under Titans overflade, som kan bringes til overfladen ved kryovulkanisk aktivitet [27] .
Den 19. juli 2021 blev Science Goals and Objectives for Dragonfly Titan Rotorcraft Relocatable Lander [28] offentliggjort i The Planetary Science Journal , hvori forfatterne, ledet af Dragonfly viceprojektleder Jason Barnes fra University of Idaho, fremlagde en godkendt liste over videnskabelige mål for orthocopter [29] :
Ifølge projektet er Dragonfly et fly med roterende vinger . Efter at være kommet ned til overfladen skulle den fungere som en stor quadcopter med tvillingepropeller, altså en oktokopter [12] . Denne propelkonfiguration vil tillade køretøjet at bevæge sig, selvom en propel eller motor går tabt [12] . Hver skrue vil være omkring 1 meter i diameter [12] . Enheden vil være i stand til at bevæge sig med en hastighed på omkring 36 km/t og stige til en højde på op til 4 km [12] .
Den energi, der kræves for at svæve i luften med en lignende masse på Titan, er 38 gange mindre end på Jorden [30] på grund af den tættere atmosfære og lave tyngdekraft [1] . Titans atmosfære er fire gange tættere end Jordens, og tyngdekraften er omkring 15 % af Jordens, hvilket gør Titan lettere at flyve. På den anden side er der en række faktorer, der komplicerer missionen, man skal tage højde for lave driftstemperaturer, som er omkring -180°C ved overfladen, samt svagt lys [17] . Dragonfly vil være i stand til at tilbagelægge betydelige afstande, drevet af et batteri genopladet af en radioisotop termoelektrisk generator ( MMRTG ) om natten [31] . Radioisotop termoelektrisk generator MMRTG omdanner termisk energi fra radioisotopers naturlige henfald til elektrisk energi [12] . På en enkelt batteriopladning vil enheden være i stand til at flyve i adskillige timer og overvinde adskillige snese af kilometer, hvorefter den genoplades [1] . Under flyvningen vil enhedens sensorer optage nye mulige steder til forskning.
Ifølge foreløbige skøn og simuleringer kunne Dragonfly-apparatets masse være 450 kg (990 pund). Enheden vil være udstyret med et varmeskjold med en diameter på 3,7 m [12] , samt to øvelser til indsamling af prøver (en for hver landingsski) og efterfølgende analyse i et massespektrometer [12] .
Om natten, som varer omkring 8 jorddage på Titan, vil enheden være på overfladen [12] . På dette tidspunkt vil han være i stand til at indsamle og analysere jordprøver, udføre seismologiske undersøgelser, meteorologisk overvågning og mikroskopisk fotografering af området ved hjælp af LED-belysning, som på Phoenix- og Curiosity -enhederne [12] .
Det er planlagt, at landingsstedet for Dragonfly-rotorfartøjet vil være Shangri-La- regionen [32] , der ligger nær ækvator og 700 km nord for Huygens landingsplads. Dragonfly bliver nødt til at udforske dette område gennem en række flyvninger (op til 8 km hver) og analyse af overfladeprøver. Derefter er der planlagt en flyvning mod krateret Selk , hvor der tidligere kan have været flydende vand. Den samlede længde af enhedens flyvninger kan overstige 175 km [32] .
Titanium | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Geografi |
| |||||||
Undersøgelse | ||||||||
Andre emner |
| |||||||
|
Saturn med rumfartøj | Udforskning af|
---|---|
Flyvende |
|
Fra kredsløb | Cassini (2004-2017) |
Satellitudforskning | Huygens (til Titan, 2005) |
Planlagte missioner |
|
Foreslåede missioner | |
Aflyste missioner |
|
se også | |
Fed skrift angiver aktive AMC'er |
NASA - programmer for udforskning af solsystemet | |
---|---|
Drift |
|
Afsluttet |
|
Annulleret |
|
Planlagte rumopsendelser | |
---|---|
2022 | november Long March -3B / Chinasat 19 (5) Antares / Cygnus CRS NG-18 (6) Falcon 9 / Galaxy 31 & 32 (8) Atlas-5 / JPSS-2 (9) Lang marts-7 / Tianzhou-5 (12) SLS / Artemis 1 (14) Falcon 9 / SpaceX CRS-26 (18) Falcon 9 / HAKUTO-R (22) Vega-C / Pleiades Neo 5 & 6 (23) Lang marts-2F / Shenzhou-15 Falcon 9 / Eutelsat 10B Falcon 9 / Starlink 4-37 PSLV -CA / Oceansat-3 december Falcon 9 / SWOT (5) Ariane-5 / Galaxy 35 & 36, MTG-I1 (14) Falcon 9 / O3b mPower 1 & 2 (15) Ariane-5 / Ovzon-3 Falcon 9 /SDA-tranche 0 Falcon 9 /Transporter 6 Falcon Heavy / ViaSat-3 Americas IV kvartal Angara-1.2 / KOMPSAT-6 Atlas-5 / NROL-107 Atlas-5 / ViaSat-3 Falcon 9 / One Web 15 Falcon 9 / WorldView Legion 1 & 2 Dato ikke annonceret Vega / BIOMASSE EarthCARE Elektron / RASR-3 Elektron / RASR-4 Falcon 9 /SARah 2 & 3 Falcon 9 / SES 18 & SES 19 Soyuz-2.1a / CAS500-2 Soyuz-2.1b / Ionosphere-M #1, #2 Soyuz-2 / Resurs-P 4 Soyuz-2 / Resurs-P 5 H3 / ALOS-3 H3 / ALOS-4 H3 / HTV-X1 GSLV / GISAT-2 SSLV / BlackSky 5, 6, 9, 10 Rumskib / OTF |
2023 | Falcon 9 / Amazonas Nexus (januar) Falcon 9 / GPS III-06 (januar) Falcon 9 / O3b mPower 3 & 4 (januar) Falcon 9 / SpaceX CRS-27 (januar) Falcon Heavy /USSF-67 (januar) Soyuz-2.1a / Progress MS-22 (februar) Falcon 9 / O3b mPower 5 & 6 (februar) LVM-3 / OneWeb India-2 (februar) Delta-4 Heavy / NROL-68 (marts) Soyuz-2.1a / Soyuz MS-23 (marts) Falcon 9 / IM-1 (marts) Falcon 9 / Polaris Dawn (marts) Falcon 9 / SpaceX Crew-6 (marts) Soyuz-2.1b / Meteor-M nr. 2-3 (Kvart I) Falcon 9 / Inmarsat-6 F2 (Q1) Falcon Heavy / Jupiter-3 (Q1) PSLV / Aditya (Q1) Vulcan / Peregrine (Q1) Vulcan / SNC Demo-1 (Q1) Antares / Cygnus CRS NG-19 (april) Atlas-5 / Boe-CFT (april) Soyuz-2.1a / Bion-M #2 (april) H-IIA / SLIM, XRISM (april) Falcon 9 / Ax-2 (maj) LVM-3 / Chandrayan-3 (juni) Vega-C / Sentinel-1C (Q2) Falcon 9 / Galaxy 37 (Q2) Falcon Heavy / USSF-52 (Q2) Soyuz-2.1b / Luna-25 (juli) Falcon 9 / Iridium-9 (sommer) Vega-C / Space RIDER (QIII) Falcon Heavy / Psyche (10. oktober) Falcon 9 / ASBM (efterår) Angara-A5 / Orel (15. december) Ariane-6 / Bikini Demo (IV kvart) Ariane-6 / Galileo 29 og 30 (IV kvart) Falcon 9 / Cygnus CRS NG-20 (2 p/g) Ariane-5 / JUICE Atlas-5 / Boeing Starliner-1 Rumskib / # DearMoon Delta-4 Heavy / NROL-70 Soyuz-2.1a / Arktika M №2 Soyuz-2.1b / Meteor-M nr. 2-4 H3 / HTV-X2 Falcon 9 / Axe-3 Falcon 9 / Blue Ghost Falcon 9 / Euklid Falcon 9 / IM-2 Falcon 9 /Nusantara Lima Satellit LVM-3 / Gaganyaan-1 LVM-3 / Gaganyaan-2 |
2024 | Falcon 9 / PACE (januar) GSLV / NISAR (januar) Soyuz-2.1b / Review-1 (Q1) Falcon 9 / IM-3 (Q1) Falcon Heavy / GOES-U (april) SLS / Artemis 2 (maj) Falcon 9 / MRV-1 (fjeder) Bereshit -2 (første halvdel af året) H3 / MMX (september) Angara-A5 / Orel (september) Falcon Heavy / Europa Clipper (oktober) Luna 26 (13. november) Falcon Heavy / PPE, HALO (november) Falcon Heavy / VIPER (november) Shukrayan-1 (december) Falcon 9 / AIDA Hera (2 t/år) Måneopgang GSLV / Mangalyan-2 LVM-3 / Gaganyaan-3 Epsilon-S / DESTINY+ Falcon 9 / Ax-4 Falcon 9 / Cygnus CRS NG-21 Falcon 9 / Cygnus CRS NG-22 Falcon 9 / SpaceX Crew-7 Falcon Heavy /SpaceX GLS-1 Changzheng-5 / Chang'e-6 Soyuz-2.1b / Ionosphere-M #3, #4 Changzheng-5 / Chang'e-7 H3 / HTV-X3 Vega-C / CSG-3 |
2025 | Falcon 9 / IMAP (februar 2025) Falcon 9 / SPHEREx (april) Luna 27 (august 2025) Angara-A5 / Orel (september 2025) Spektr-UV (23. oktober 2025) Angara-A5 / NEM (2025) Vega-C / ClearSpace-1 (2025) Soyuz-2.1a / Arktika M No. 3 (2025) SLS / Artemis 3 (2025) |
2026+ | SLS / Artemis 4 (marts 2026) Falcon Heavy / Roman (oktober 2026) PLATO (2026) Falcon Heavy /SpaceX GLS-2 (2026) Sample Retrieval Lander (2026) Soyuz-2.1a / Arktika M No. 4 (2026) Dragonfly (juni 2027) Europa Lander (2027+) Luna-28 (2027) Luna-29 (2028) ARIEL (2029) Venera-D (2029+) ATHENA (2034) ISP (2036) LISA (2037) |
Bemandede opsendelser er med fed skrift . I (parentes) er den planlagte lanceringsdato i UTC. Skabelonen blev sidst opdateret den 16. oktober 2022 19:07 ( UTC ). |