Dragonfly (pesawat luar angkasa)

Ikhtisar

Dragonfly adalah misi astrobiologi ke Titan untuk menilai kelayakhunian mikroba dan mempelajari kimia prebiotiknya di berbagai lokasi. Dragonfly akan melakukan penerbangan terkontrol dan lepas landas serta pendaratan vertikal antar lokasi, ditenagai oleh generator termoelektrik radioisotop (RTG). Misi ini akan melibatkan penerbangan ke beberapa lokasi berbeda di permukaan, yang memungkinkan pengambilan sampel beragam wilayah dan konteks geologis.
Titan adalah target astrobiologi yang menarik karena permukaannya mengandung kimia kaya-karbon kompleks yang melimpah dan karena air cair dan hidrokarbon cair dapat ditemukan di permukaannya, yang kemungkinangfsgnh membentuk sup primordial prebiotik.

Sejarah

Konsepsi awal Dragonfly terjadi saat percakapan makan malam antara ilmuwan Jason W. Barnes (Departemen Fisika, Universitas Idaho) dan Ralph D. Lorenz (Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins) dan butuh 15 bulan untuk menjadikannya proposal misi yang terperinci. Investigator Utama adalah Elizabeth Turtle, seorang ilmuwan planet di Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins.
Misi Dragonfly dirancang berdasarkan beberapa studi sebelumnya tentang eksplorasi udara mobile Titan, termasuk studi Titan Explorer Flagship 2007, yang menganjurkan balon Montgolfière untuk eksplorasi regional, dan AVIATR, sebuah konsep pesawat yang dipertimbangkan untuk program Discovery. Konsep pendarat rotor yang terbang dengan daya baterai, diisi ulang pada malam hari Titan yang selama 8-hari-Bumi menggunakan sumber daya radioisotop, diusulkan oleh Lorenz pada tahun 2000. Diskusi yang lebih baru termasuk studi pesawat rotor Titan 2014 oleh Larry Matthies, di Jet Propulsion Laboratory, yang akan memiliki pesawat rotor kecil dikerahkan dari pendarat atau balon. Balon udara panas konsep akan menggunakan panas dari generator termoelektrik radioisotop (RTG).
Memanfaatkan sistem dan teknologi rotorcraft yang telah terbukti, Dragonfly akan menggunakan kendaraan multi-rotor untuk mengangkut rangkaian instrumennya ke beberapa lokasi untuk melakukan pengukuran komposisi permukaan, kondisi atmosfer, dan proses geologis.
Dragonfly dan CAESAR adalah dua finalis untuk program New Frontiers Mission 4, dan pada 27 Juni 2019, NASA memilih Dragonfly untuk pengembangan; misi ini akan diluncurkan pada 2026.

Pendanaan

Misi CAESAR dan Dragonfly masing-masing menerima $ 4 juta (USD) hingga akhir 2018 untuk mengembangkan dan mematangkan konsep mereka lebih lanjut. NASA mengumumkan pemilihan Dragonfly pada 27 Juni 2019, untuk dibangun dan diluncurkan pada 2024 atau 2025. Dragonfly akan menjadi yang keempat dalam portofolio New Frontiers NASA, serangkaian investigasi sains planet yang dipimpin penyelidik utama yang berada di bawah batas biaya pengembangan sekitar $ 850 juta, dan termasuk layanan peluncuran, total biaya akan mencapai sekitar $ 1 miliar.

Tujuan sains

Titan adalah analog terhadap Bumi era paling awal, dan dapat memberikan petunjuk tentang bagaimana kehidupan mungkin muncul di Bumi. Pada tahun 2005, pendarat Huygens dari Badan Antariksa Eropa memperoleh beberapa pengukuran atmosfer dan permukaan di Titan, mendeteksi tholin, yang merupakan campuran dari berbagai jenis hidrokarbon (senyawa organik) di atmosfer dan di permukaan. Karena atmosfer Titan mengaburkan pandangan permukaan pada banyak panjang gelombang, komposisi spesifik dari bahan hidrokarbon padat pada permukaan Titan pada dasarnya tetap tidak diketahui. Mengukur komposisi bahan dalam pengaturan geologis yang berbeda akan mengungkapkan seberapa jauh kimia prebiotik telah berkembang di lingkungan yang menyediakan bahan-bahan utama yang dikenal untuk kehidupan, seperti pirimidin (basa yang digunakan untuk menyandikan informasi dalam DNA) dan asam amino, blok bangunan protein.
Area-area yang menarik adalah situs-situs di mana air cair ekstraterestrial dalam dampak lelehan atau aliran kriovolkanik potensial mungkin telah berinteraksi dengan senyawa organik yang melimpah. Dragonfly memiliki kemampuan untuk mengeksplorasi beragam lokasi untuk mengkarakterisasi kelayakan lingkungan Titan, menyelidiki sejauh mana kemajuan kimia prebiotik, dan mencari biosignature yang menunjukkan kehidupan berdasarkan air sebagai pelarut dan bahkan jenis biokimia hipotetis.
Atmosfer Titan mengandung nitrogen dan metana yang berlimpah, dan bukti kuat menunjukkan bahwa metana cair ada di permukaan. Bukti juga menunjukkan adanya air cair dan amonia di bawah permukaan, yang dapat disalurkan ke permukaan oleh aktivitas kriovolkanik.