پرواز در آسمان تایتان؛ در جست‌وجوی حیات در قمر زحل با فضاپیمای دراگون‌فلای
ناسا پنج‌شنبه مقصد بعدی خود برای کاوش منظومه شمسی را اعلام کرد. فضاپیمایی متفاوت که به سمت تایتان، یکی از جذاب‌ترین قمرهای سیاره زحل رهسپار خواهد شد و قرار است در آسمان این جرم شگفت‌انگیز منظومه شمسی پرواز کند. فضاپیمای دراگون‌فلای (DragonFly) در سال ۲۰۲۶ به فضا پرتاب خواهد شد و هشت سال بعد به مقصد خواهد رسید.
فضاپیمای دراگون‌فلای در تایتان به دنبال فرآیندهای شیمیایی مربوط به حیات خواهد گشت. این فضاپیما در واقع یک پهپاد است که در آسمان تایتان به پرواز در خواهد آمد. جو غلیظ تایتان و گرانش کمتر آن نسبت به زمین به راحت‌تر شدن فرآیند پرواز این پهپاد کمک خواهد کرد. غلظت جو تایتان چهار برابر غظلت جو زمین است و به همین دلیل مشکلاتی همانند آن چه در انتظار هلی‌کوپتر مارس ۲۰۲۰ است در میان نخواهد بود.
شرایط امروزی تایتان مشابه شرایط زمین در دوران ابتدایی شکل‌گیری‌اش است. بنابراین بررسی دقیق تایتان این امکان را برای دانشمندان فراهم خواهد کرد تا به نشانه‌هایی از چگونگی شکل‌گیری حیات در سیاره زمین دست پیدا کنند. فضاپیمای دراگون‌فلای در طول ماموریتش نقاط مختلفی را در تایتان مورد بررسی قرار خواهد داد. از تپه‌های تایتان تا سطح یک دهانه برخوردی که در آن آب و مواد آلی پیچیده در کنار هم وجود دارند. به عبارتی پیش‌نیازهای اصلی برای شکل‌گری حیات برای هزاران سال در این منطقه در کنار هم وجود داشته‌اند که این ناحیه از تایتان را به مقصدی هیجان‌انگیز برای دانشمدان تبدیل کرده است.
فضاپیمای دراگون‌فلای علاوه بر بررسی مسائل مربوط به حیات، جو و ویژگی‌های سطحی این قمر و همچنین اقیانوس زیرسطحی آن را نیز مورد بررسی قرار خواهند داد. یکی دیگر از اهداف اصلی این ماموریت جست‌وجو برای یافتن شواهد شیمیایی حیات در گذشته‌ی تایتان و یا حتی اکنون است.
فضاپیمای دراگون‌فلای از داده‌های ارزشمند فضاپیمای کاسینی نیز بهره خواهد برد. داده‌های کاسینی در انتخاب زمان مناسب برای فرود (از نظر آب و هوایی)، انتخاب محل فرود مناسب و سوژه‌های علمی جذاب به کمک طراحان این ماموریت آمده است.
طرحی گرافیکی از پهپاد-سطح‌نشین دراگون‌فلای.
Credits: NASA/JHU-APL
فضاپیمای دراگون‌فلای ابتدا در منطقه‌ای نزدیک به استوای تایتان فرود خواهد آمد و با پروازهای کوتاهی این منطقه را بررسی خواهد کرد. پس از آن برای انجام پروازهای طولانی‌تر آماده خواهد شد. این پهپاد در میانه‌‌ی مسیر توقف‌هایی خواهد داشت و نمونه‌هایی را از نواحی متنوع از نظر زمین‌شناختی جمع‌آوری خواهد کرد. در نهایت فضاپیمای دراگون‌فلای به دهانه برخوردی Selk خواهد رسید. جایی که دانشمندان در آن نشانه‌هایی یافته‌اند که نشان می‌دهد در گذشته و در این منطقه آب مایع، مواد آلی و منبع انرژی در کنار هم وجود داشته‌اند. این سه در کنار هم پیش‌نیازهای شکل‌گیری حیات هستند.
فضاپیمای دراگون‌فلای در نهایت چیزی در حدود ۱۷۵ کیلومتر را در آسمان تایتان طی خواهد کرد. یعنی نزدیک به دو برابر آن چه که تمام مریخ‌نوردها تا کنون در مریخ پیموده‌اند.
این ماموریت بخشی از برنامه‌ی New Frontiers ناسا است. پیش از این سه فضاپیمای جونو، افق‌های نو و OSIRIS-REx توانسته بودند بودجه‌ی حدودا یک میلیارد دلاری این برنامه را دریافت کنند. دراگون‌فلای برای کسب این بودجه با پروژه‌ای دیگر که به منظور نمونه‌برداری از یک دنباله‌دار و بازگشت آن به زمین طراحی شده بود رقابت می‌کرد.
تایتان چگونه دنیایی است؟
تصویر فضاپیمای کاسینی از تایتان.
Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
تایتان بزرگ‌ترین قمر زحل است و در فاصله‌ی ۱/۴ میلیارد کیلومتری از خورشید قرار دارد. بنابراین با توجه به فاصله‌ی زیاد تایتان از خورشید دمای متوسط سطح این قمر حدود منفی ۱۷۹ درجه سانتی‌گراد است.
جو تایتان همچون زمین بیشتر از نیتروژن تشکیل شده است. بر خلاف زمین اما در تایتان ابرهایی از متان وجود دارند که باعث بارش متان در این قمر می‌شود. مواد آلی دیگری نیز در جو تایتان شکل می‌گیرند و همچون برف در سطح این قمر فرود می‌آیند. شرایط آب و هوایی و فرآیندهای سطحی در تایتان باعث ترکیب مواد آلی، انرژی و آب شده است. شرایطی که مشابه زمانی است که جرقه حیات در زمین زده شد.
پیش از این و در ماموریت فضاپیمای کاسینی سطح‌نشین هویگنس در سال ۲۰۰۵ بر سطح تایتان فرود آمده بود. فضاپیمایی که تنها توانست به مدت ۹۰ دقیقه در سطح تایتان فعالیت کند.
اکنون اما فضاپیمای دارگون‌فلای قصد دارد در ماموریت ۲/۵ ساله خود رویاهای بلندپروازانه‌تر دانشمندان را به واقعیت تبدیل کند.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از پرواز فضاپیمای دراگون‌فلای در آسمان تایتان.
Credit: NASA
