Због густе и богате угљоводонике атмосфере, Титан је предмет занимања већ деценијама. И успехом Цассини-Хуигенс мисије, која је започела истраживање Сатурна и његовог система луна 2004. године, на столу је много предлога за пратеће мисије које би истраживале површину Титана и његових метанских мора у већој дубини.
Изазови које ово представља довели су до неких прилично нових идеја, у распону од балона и земљаца до плутајућих беспилотних летелица и подморница. Али предлог за "Змајчастог" беспилотног летелица истраживача из НАСА-иног ЈХУАПЛ-а делује посебно авантуристички. Овај беспилотни беспилотни летјелица са осам ножева била би способна за вертикално полијетање и слијетање (ВТОЛ), омогућавајући му да истражује атмосферу и површину Титана у наредним деценијама.
Концепт мисије предложио је научни тим на челу са Елизабетх Туртле, планетарним научником из НАСА-иног лабораторија за примењену физику Универзитета Јохнс Хопкинс (ЈХУАПЛ). Повратак у фебруару, концепт је представљен на „Радионици о планетарној науци визија 2050“ - која се одржала у НАСА-овом седишту у Васхингтону, ДЦ - и поново крајем марта на 48. Лунарној и планетарној научној конференцији у Воодландсу у Тексасу.
Таква мисија, како је Туртле објаснила Спаце Магазину путем е-маила, истовремено је и благовремена и неопходна. Не само да ће се надоградити на многим новијим достигнућима роботских истраживача (као што су Радознали ровер и тхе Цассини орбитер); али на Титану једноставно нема недостатка могућности за научно истраживање. Како је рекла:
„Титан је океански свет са јединственим заокретом, који је богата и сложена органска хемија која се појављује у његовој атмосфери и на површини. Ова комбинација чини Титан посебно добром метом за проучавање планетарне погодности. Једно од великих питања о развоју живота је како су хемијске интеракције довеле до биолошких процеса. Титан милионима година ради експерименте у пребиотичкој хемији - временски разреди које је немогуће репродуковати у лабораторији - и резултати ових експеримената су ту да се прикупе. "
Њихов приједлог дијелом је заснован на претходним десетљећима, као што је Радна група за стратегију кампање (ЦСВГ) о пребиотској хемији у вањском Сунчевом систему. Ово истраживање је нагласило да ће мобилно ваздухопловство (тј. Зрачни брод или балон) бити врло погодно за истраживање Титана. Титан није само познато тело, осим Земље, које има густу, азотну атмосферу - четири пута већу густину од Земљине - већ је и гравитација приближно 1/7 Земљине Земље.
Међутим, балони и ваздушни бродови не би могли да проуче Титанова метанска језера, која су једна од најузбудљивијих цртежа што се тиче истраживања пребиотске хемије. Штавише, ваздухопловство не би било у стању да изврши ин ситу хемијску анализу површине, баш као што је то случај са Марс истраживачким роверима (Дух, прилика и Радозналост) раде на Марсу.
Као таква, Туртле и њене колеге почеле су тражити предлог који представља најбоље од оба света - тј. Ваздушну платформу и слетиште. То је била генеза Змајева концепта.
„Различитих метода је размотрено за ин ситу истраживање ваздуха на Титану (хеликоптери, различите врсте балона, авиони),“ рекао је Туртле. „Драгонфли користи предности најновијих достигнућа у авионима са више ротора да обезбеди ваздушну мобилност за слетање са софистицираним корисним оптерећењем. Будући да ће Змај бити у стању да пређе велике удаљености - неколико десетина километара истовремено и до неколико стотина километара током мисије - било би могуће извршити мерења на више локација са врло различитом геолошком историјом. "
Мисија је такође у складу са концептима које Туртле и њене колеге - међу којима су Ралпх Лоренз (такође из ЈХУАПЛ-а), Мелисса тренер из Годдард центра за свемирске летове и Јасон Барнес са Универзитета у Идаху - годинама истражују. У прошлости су предложили концепт мисије који би комбиновао балон у стилу Монтголфиере и слетиште налик Патхфиндер-у. Док би балон истраживао Титан са мале висине, земља ће истражити површину изблиза.
До 48. конференције о Лунарној и планетарној науци званично су представили свој концепт „Змајчастог змаја“ који је позвао каудцоптер за истраживање ваздушних и површинских истраживања. Ово је возило са четворо-ротором, тврдило се, могло да искористи Титанову густу атмосферу и малу гравитацију за добијање узорака и одређивање састава површине у више геолошких окружења.
У својој најновијој итерацији Драгонфли садржи осам ротора (по два постављена у сваком од своја четири угла) за постизање и одржавање лета. Много слично томе Радозналост и надолазеће Марс 2020 веслачи, Драгонфли ће покретати Мултимиссион Радиоизотопе термоелектрични генератор (ММРТГ). Овај систем користи топлоту која настаје распадањем плутонијума-238 за производњу електричне енергије и може годинама да одржава роботску мисију.
Овај дизајн ће, каже Туртле, понудити научницима идеалну ин-ситу платформу за проучавање Титовог окружења:
„Змајчар би могао да мери композиционе детаље различитих површинских материјала, што би показало колико је органска хемија напредовала у различитим срединама. Ова мерења могу такође открити хемијске потписе живота на воденој бази (попут оне на Земљи) или чак живота заснованог на угљоводоницима, ако су икоји били присутни на Титану. Драгонфли ће такође проучити Титанову атмосферу, површину и подлогу како би разумео тренутну геолошку активност, како се материјали транспортују и могућност размене органског материјала између површине и унутрашњег воденог океана. "
Овај концепт укључује много најновијих достигнућа технологије, који укључују модерну управљачку електронику и напредак у комерцијалном дизајну беспилотних летелица (УАВ). Поврх тога, Змај одгађа ретроградне хемијске моторе и могао би да укључи између летова, пружајући му потенцијално много дужи век.
„А сада је савршено време,“ каже Туртле, „јер можемо надоградити на ономе што смо научили из мисије Цассини-Хуигенс да предузмемо следеће кораке у истраживању Титана.“
Тренутно, НАСА-ина лабораторија за млазни погон развија сличан концепт. Познат и као Марсов хеликоптер „Извиђач“, а за употребу на Марсу очекује се да ће овај ваздушни беспилотни летелица бити лансиран на Марс 2020 мисија. У овом случају, дизајн захтева два коаксијална ротирајући ротирајући ротор, који би обезбедили најбољи однос тежине и тежине у Марсовој танкој атмосфери.
Ова врста ВТОЛ платформе могла би постати ослонац у наредним деценијама, где год се траже дугорочне мисије које укључују тела са атмосфером. Између Марса и Титана, такви ваздушни беспилотни летелице могли би скакати са једног подручја на друго, добијајући узорке за ин-ситу анализу и комбинујући површинске студије са атмосферским очитавањима на различитим висинама да би добили комплетнију слику планете.
