先週– 2月27日月曜日から3月1日水曜日– NASAは、ワシントンDCの本部で「惑星科学ビジョン2050ワークショップ」を主催しました。数多くのプレゼンテーション、スピーチ、パネルディスカッションの中で、NASAは宇宙探査の将来に関する多くの計画を国際社会と共有しました。
これらの中でより野心的なのは、空中探査機と着陸船を使用してタイタンを探検するという提案でした。 ESAのカッシーニホイヘンミッションの成功に基づいて、この計画は、低高度からタイタンの表面を探査する気球と、 火星パスファインダー表面を探索するスタイルのミッション。
最終的に、タイタンへの使命の目標は、月が持つ豊かな有機化学環境を探索することであり、それは惑星の研究者にユニークな機会をもたらします。しばらくの間、科学者はタイタンの表面と大気に豊富な有機化合物と生命が機能するために必要なすべてのプレバイオティクス化学があることを理解してきました。
「Aerial Mobility：The Key to Exploring Titan's Rich Chemical Diversity」というタイトルのプレゼンテーションは、Johns Hopkins Applied Physics LaboratoryのRalph Lorenzが議長を務め、Elizabeth Turtle（John Hopkins APLも）とJason Barnesが共同議長を務めました。アイダホ大学物理学部。 TurtleがSpace Magazineに電子メールで説明したように、Titanは次世代のミッションのためのいくつかのエキサイティングな機会を提示します。
「タイタンは、豊富で複雑な有機化学により、生命の発展につながる地球上（および他の場所）で起こった可能性のある化学的相互作用について知ることができるため、特に関心があります。さらに、タイタンには内部に液体水海があるだけでなく、タイタンの表面で有機物が液体水と混ざる可能性もあります。たとえば、衝突クレーターや、おそらくは低温火山の噴火です。もちろん、有機物と液体の水を組み合わせると、宇宙生物学の可能性が高まります。」
このため、タイタンの探査は何十年もの間科学的目標でした。唯一の問題は、タイタンのユニークな環境を探索するための最善の方法です。以前の10年間の調査では、ローレンツが貢献していた、外部太陽系のプレバイオティクス化学に関するキャンペーン戦略ワーキンググループ（CSWG）などが、移動式航空機（飛行船や気球など）がうまく機能することを示唆しています。タスクに適しています。
しかし、そのような乗り物は、タイタンのメタン湖を研究することはできません。タイタンのメタン湖は、プレバイオティクス化学の研究に関する限り、月の最も魅力的な魅力の1つです。さらに、航空機は、火星探査ローバーと同様に、表面のその場での化学分析を行うことができません（精神、機会 そして 好奇心） 火星で行われてきた-そして莫大な結果をもたらした！
同時に、ローレンツと彼の同僚は、提案されたタイタンマーレエクスプローラー（TiME）カプセルのような、タイタンの炭化水素海の探査の概念を検討しました。 NASAの2010ディスカバリーコンペティションのファイナリストの1人として、このコンセプトは、今後数十年の間にタイタンに航海ロボットを配備することを要求しました。そこでは、メタンレイクを研究して、メタンサイクルについてさらに学び、有機物生命の兆候を探すことになります。
そのような提案は費用効果が高く、研究のためのいくつかの非常に刺激的な機会を提示しますが、それはまたいくつかの制限を持っています。たとえば、2020年代から2030年代にかけて、タイタンの北半球では冬の季節が訪れます。その時点で、その大気の厚さは、地球への直接通信と地球ビューを不可能にします。その上、船舶はタイタンの地表面の探査を妨げます。
これらは、タイタンの砂丘を含む、タイタンの高度な化学進化を研究するための最も有望な見通しのいくつかを提供しています。吹きさらしの領域として、このエリアにはタイタン中から堆積した物質が含まれている可能性が高く、水によって変化した物質も含まれている可能性があります。のように 火星パスファインダー 着陸地点は、場所が着陸船にとって理想的な場所になるなど、広い範囲からサンプルを収集できるように選択されました。
そのため、ローレンツと彼の同僚は、2007年のフラッグシップスタディで明確にされたタイプのミッションを提唱しました。それは、地域の探査のためのモンゴルフィエールバルーンとパスファインダーのような着陸船を要求しました。これは、（厚い大気のため）軌道から不可能である解像度で表面イメージングを行う機会と、月の表面化学と内部構造を調査する機会を提供します。
そのため、風船は月の高解像度の地理データを収集しますが、着陸船はタイタンの内部の海の上の氷の厚さを特徴付ける地震調査を行うことができます。しかし、着陸船の任務は射程距離に制限があり、タイタンの表面には機動性の問題があります。これにより、複数の着陸船または再配置可能な着陸船が最も望ましいオプションになります。
「潜在的なターゲットには、たとえばタイタンの砂丘など、その組成がまだよく知られていない固体表面の材料を測定できる領域が含まれます」とタートル氏は語った。 「その組成を決定するには、詳細な現場分析が必要です。湖と海も興味深いです。しかし、近い将来（2030年代に到着するミッション）、それらのほとんどは冬の暗闇の中にあります。そのため、それらを探索するには2040年代まで待たなければならないでしょう。」
このミッションのコンセプトは、近年行われたいくつかの技術的進歩を利用することにもなります。ローレンツがプレゼンテーションの過程で説明したように：
「CS WGがこのような探査を現実的な見通しにして以来、タイタンでの空気よりも重い移動性は、実際、20年間で自律型航空機の効率が非常に高く、さらに改善されています。飛行機のような航空機や複数のサイトにアクセスするために空中移動可能な着陸機によって提供される複数の現場着陸船は、起源、動作、および生命のテーマに非常に関連する最も望ましい科学的能力を提供します。」
ローレンツ、タートル、バーンズは、3月20日から24日までテキサス州ウッドランズで開催される、次の第48回月惑星科学会議でもこれらの発見を発表します。そこでは、ジョンズホプキンスAPLとアイダホ大学の追加メンバー、NASAのゴダード宇宙飛行センター、ペンシルベニア州立大学、ミツバチロボット工学のパネリストが参加します。
ただし、2050 Vision Workshopで提起されていないいくつかの追加の課題に対処するため、彼らは自分たちのアイデアに少しひねりを加えます。風船と複数の着陸船の代わりに、彼らは「ドラゴンフライ」のクオドコプターを含むミッションのコンセプトを提示します。この4ローターの車両は、タイタンの厚い大気と低重力を利用して、サンプルを取得し、複数の地質学的設定で表面組成を決定することができます。
このコンセプトには、最新の制御電子機器や商用無人航空機（UAV）設計の進歩など、最近の技術の進歩の多くも組み込まれています。その上、クワッドコプターは化学的に動力を与えられたレトロロケットを廃止し、フライト間でパワーアップし、潜在的にはるかに長い寿命を与えます。
土星の衛星タイタンを探索するためのこれらおよびその他のコンセプトは、今後数年で注目を集めることでしょう。豊富なウォーターアイス、プレバイオティクス化学、メタン循環、プレバイオティクス環境である可能性が高い地下海など、この世界に閉じ込められた多くの謎を考えると、科学研究の人気のターゲットは確かです。
