To już pewne. Polecimy polatać na Tytanie, księżycu Saturna

Pierwszy latający w atmosferze innej niż Ziemia planety, jaki zbudował człowiek, właśnie przesłał pożegnalny komunikat na Ziemię. Marsjański helikopter Ingenuity misję powietrzną zakończył co prawda już 25 stycznia 2024, ale wciąż zbiera dane i będzie to robił dopóki pozwolą mu na to codziennie doładowywane akumulatory - kiedyś ktoś może zdoła je odzyskać. Teraz stracił go z zasięgu wzroku jak i anteny odbiorczej łazik Perseverance i Ingenuity pozostał sam ze sobą. Ta misja to ogromny sukces już od pierwszych tygodni, dlatego nie zaskakuje, że NASA nabrało chęci by jeszcze raz polatać poza Ziemią i to jeszcze dalej niż na Marsie.

Być może będą to już nie niewielkie drony, ale duży samolot „wiecznie” unoszący się nad powierzchnią planety. Na odkrycie po raz pierwszy z powietrza czeka jednak jeszcze inny arcyciekawy glob w Układzie Słonecznym - Tytan. To jedyny księżyc, który ma gęsta atmosferę. Jest ona złożona w większości z azotu, co czyni to miejsce niezbyt przyjaznym dla człowieka bez odpowiedniego przygotowania i wyposażenia, ale też nie eliminuje szans na istnienie tam czegoś ciekawego - dane zebrane przez sondę Cassini sugerują istnienie podpowierzchniowego wszechoceanu. Na powierzchni byłoby to jednak coś całkowicie odmienne od tego co spotykamy na Ziemi, bo na powierzchni Tytana jest piekielnie zimno.

Zagadkowość Tytana, choć wydaje się on bardzo nieprzyjaznym dla życia, polega na bardzo obfitej w związki organiczne atmosferze, także w metan, który może na powierzchni lub pod nią tworzyć ciekłe oceany, a który na Ziemi byłby niewątpliwym świadectwem istnienia żywych organizmów. Wody też może tam nie brakować, ale raczej w postaci podpowierzchniowych zbiorników.

Nawet jeśli nie ma na Tytanie jakichkolwiek organizmów, to jego powierzchnia może być bardzo ciekawie uformowana. Niestety gęsta atmosfera przesłania nam widok, a to co udało się dotychczas dojrzeć, nawet z pokładu sondy Cassini, która wielokrotnie przelatywała w pobliżu tego księżyca, pozwala jedynie na domysły. Ujrzeć Tytan oczami przemierzającego powierzchnię pojazdu to marzenie naukowców. A skoro już mamy tam wysłać pojazd, to warto by był gotowy na każdą ewentualność. Nawet na to, że przyjdzie mu dużo latać.

Tytan to największy księżyc Saturna i jednocześnie drugi co do rozmiaru naturalny satelita w Układzie Słonecznym. Jowiszowy Ganimedes jest tylko minimalnie większy. Tytan jest większy nawet niż Merkury. Jest to ciało skalisto-lodowe, z prawdopodobnym wszechoceanem pod lodową skorupą.

Tytan to jedyny znany nam księżyc, który ma gęstą atmosferę z głównym składnikiem azotem z niewielką domieszką metanu, obecnością chmur, a także bogatą rzeźbę terenu. Jej pochodzenie wciąż jest zagadką, oprócz teorii, że jest wynikiem lokalnej erozji, ostatnio pojawiła się teoria sugerująca źródło kometarne materiału tworzącego niektóre ze struktur powierzchniowych, utożsamianych z wydmami.

Tytan znajduje się poza głównymi pasami Saturna i jest jednym z dalszych spośród największych księżyców tej planety. Jego pochodzenie nie jest dokładnie wyjaśnione.

• jasność obserwowana - poniżej 8 magnitudo, do obserwacji wymagana lornetka/luneta,
• odkryty w 1655 roku przez Christiana Huygensa,
• średnica Tytana wynosi 5150 km,
• średnia odległość Tytana od Saturna to 1,2 miliona kilometrów,
• prędkość orbitalna wokół Saturna to średnio 5,57 km/s,
• prędkość ucieczki z powierzchni Tytana wynosi 2,64 km/s,
• natężenie światła słonecznego na Tytanie jest 100 razy mniejsze niż na Ziemi,
• pełen obieg Saturna zajmuje Tytanowi 15 dni i 22 godziny, ze względu na pływową blokadę, dzień trwa tyle samo,
• Tytan jest 1,8 raza masywniejszy od Księżyca,
• na powierzchni Tytana panuje temperatura około -180 stopni Celsjusza, możliwa jest aktywność wulkaniczna (wodna), a także występowanie węglowodorów w postaci ciekłej (jeziora),
• atmosfera sięga na wysokość aż 600 km od powierzchni Tytana.

Tytan to najodleglejsze ciało niebieskie, na którego powierzchni wylądował pojazd z Ziemi. Lądownik Huygens pokazał na wygląd powierzchni, jednak już po niespełna trzech godzinach zakończył pracę. Jednocześnie tak zaostrzył apetyt astronomom, że już o kilkunastu lat marzą oni, by powrócić na Tytana.

Lot na Saturna nie jest tanią wyprawą. Koszt misji Dragonfly szacowany jest na 3,35 miliarda dolarów, a to i tak znacznie mniej niż na przykład planowana misja odzyskania próbek z Marsa (NASA chce skorzystać z usług zewnętrznych kooperantów, by zmniejszyć koszty w przypadku misji MSR). Zaakceptowany przez NASA budżet Dragonfly dwukrotnie przekracza wcześniejsze szacunki, z 2019 roku, gdy misję zakwalifikowano do ewaluacji.

Start z Ziemi przewidziano na lipiec 2028 roku - dwa lata później niż początkowo planowano. Trajektoria lotu zakłada wariant ekonomiczny, czyli z asystami grawitacyjnymi od Ziemi i Wenus. W ten sposób w 2031 roku sonda z lądownikiem osiągnie w trakcie kolejnego przelotu wpobliżu Ziemi wystarczającą prędkość, by dotrzeć na Tytana w 2034 roku

Ostateczny wygląd latającego pojazdu nie jest jeszcze określony, ale to co widzimy na wizualizacjach, dostępnych już od kilku lat, dość dobrze oddaje zamysł naukowców. W przeciwieństwie do Ingenuity, Dragonfly (pol. Ważka) będzie dużo lepiej przygotowany na trudne warunki na powierzchni Tytana. Przede wszystkim zasilanie zapewni podobnie jak w łazikach marsjańskich, generator termoelektryczny. Konstrukcja będzie odporna na uszkodzenia, zdolna do pracy nawet w przypadku drobnych uszkodzeń systemu napędowego.

Ingenuity właśnie ze względu na uszkodzenie rotora zakończył i tak znacznie wydłużoną ponad początkowe plany misję. Dragonfly od początku pomyślany jest jako latający pojazd gotowy na długie badania Tytania. O wytrzymałej konstrukcji.

Celem Dragonfly jest poznanie rzeczywistego składu atmosfery i powierzchni Tytana, przekazanie jak najlepszej dokumentacji wizualnej z powierzchni - pozwoli to zweryfikować najnowsze teorie dotyczące źródła materii na powierzchni, a także genezy całego Księżyca. A jeśli to będzie możliwe, także poszukiwanie śladów życia.

Mars choć potrafi wciąż zaskakiwać na zdjęciach nie jest już dla nas tak niezwykłym globem jak właśnie Tytan, czy Wenus, również skryta pod gęstą atmosferą. Misja Dragonfly będzie niewątpliwie jeszcze bardziej emocjonująca niż Ingenuity.

Źródło: NASA, inf. własna