Meie päikesesüsteemi paljude kuude hulgas paistab silma Saturni Titan – see on ainus kuu, millel on märkimisväärne atmosfäär ja mille pinnal leidub vedelikku. Sellel on isegi sarnane ilmastikusüsteem nagu Maal, kuigi vihmana sajab vee asemel metaani. Kas seal võiks leiduda ka mingisugust elu?

NASA Dragonfly missioon, mis saadab 2030. aastate keskel Titani pinnale kosmoselaeva, on esimene missioon Titani pinna uurimiseks ja sellel on suured eesmärgid.

19. juulil avaldas Dragonfly teadusmeeskond The Planetary Science väljaandes artikli “Science Goals and Objectives for the Dragonfly Titan Rotorcraft Relocatable Lander”. Artikli juhtiv autor on Jason Barnes, Dragonfly peadirektori asetäitja ja Idaho ülikooli füüsikaprofessor.

Dragonfly eesmärgid hõlmavad endas keemiliste biosignatuuride otsimist, kuu aktiivse metaanitsükli uurimist ning lisaks soovitakse uurida Titani atmosfääris ja selle pinnal praegu toimuvat prebiootilist keemiat.

Iga vastuse kohta tekib kümme uut küsimust

“Titan esindab maadeavastaja utoopiat,” ütles kaasautor Alex Hayes, Kunstide ja Teaduste Kolledži astronoomia dotsent ja Dragonfly kaasuurija. “Küsimused, mis meil Titani jaoks mõeldud on, on väga üldised, sest me ei tea veel palju sellest, mis seal pinnal tegelikult toimub. Iga küsimuse kohta, millele vastasime eelmisel, Cassini missioonil Saturni orbiidilt Titani uurides, saime kümme uut,” selgitas Hayes.

Kuigi Cassini kosmosesond on Saturni ümber tiirutanud juba 13 aastat, muutis Titani paks metaani atmosfäär võimatuks selle pinnal olevate materjalide usaldusväärse tuvastamise. Kuigi Cassini radar võimaldas teadlastel atmosfääri tungida ja tuvastada Maa-sarnaseid morfoloogilisi struktuure, sealhulgas luiteid, järvi ja mägesid, ei suutnud saadud andmed nende koostist paljastada.

“Tegelikult ei teadnud me Cassini turule toomise ajal isegi seda, kas Titani pind oli üleni vedel metaani ja etaani ookean või veejää ja tahke orgaanika tahke pind,” ütles Hayes.

2005. aastal Titanile maandunud Huygensi kosmosesond oli kavandatud kas hõljuma metaani/etaani meres või maanduma kõval pinnal. Selle teaduslikud katsed olid valdavalt atmosfäärilised, sest polnud kindlust, et see maandumise üle elab. 

Esimene missioon Titani pinna uurimiseks

Dragonfly on esimene missioon Titani pinna uurimiseks ja selle orgaanilise rikka pinna üksikasjaliku koostise väljaselgitamiseks.

“Minu jaoks on nii põnev see, et oleme teinud ennustusi selle kohta, mis seal pinnasel toimub ja kuidas Titan süsteemina töötab,” ütles Hayes, “Dragonflyi pildid ja mõõtmised ütlevad meile, kui õiged või valed need ennustused tegelikult on.”

Hayes on Titani kallal töötanud peaaegu kogu oma karjääri. Ta on eriti innukas vastama küsimusele, mille Cassini missioon tõstis: planeedi pinna protsessid ja pinna-atmosfääri koostoimed.

“Minu teaduslik huvi on mõista Titani kui keerulist Maa-sarnast maailma ja püüda mõista protsesse, mis selle arengut juhivad,” ütles ta.

Madal gravitatsioon ja paks atmosfäär

Dragonfly veedab terve Titani päeva (võrdub 16 Maa päevaga) ühes kohas, tehes teaduslikke katseid ja vaatlusi ning lendab seejärel uude kohta. Teadusmeeskond peab tegema otsuseid selle kohta, mida kosmoseaparaat järgmisena tegema hakkab, tuginedes eelmise asukoha õppetundidele – “just seda on ka Marsi liikurid aastakümneid teinud,” ütles Hayes.

Titani madal gravitatsioon (umbes seitsmendik Maa omast) ja paks atmosfäär (neli korda tihedam kui Maa) muudavad selle ideaalseks kohaks õhusõidukite jaoks. Selle suhteliselt vaikne atmosfäär, mille tuuled on nõrgemad kui Maal, muudab selle veelgi paremaks. Ja kuigi teadusmeeskond ei oota Dragonfly lendude ajal vihma, toonitas Hayes, et keegi ei tea tegelikult veel Titani kohalikke ilmastikuolusid.

Paljud uuringus kirjeldatud teadusküsimused käsitlevad prebiootilist keemiat – valdkonda, mis huvitab Hayesit väga. Paljud prebiootilised keemilised ühendid, mis tekkisid varajasel Maal, moodustuvad samuti Titani atmosfääris ja Hayes soovib näha, kui kaugele on Titan tegelikult prebiootilise keemia teel läinud. Titani atmosfäär võib olla hea analoog sellele, mis juhtus Maa alguses.