ไททัน อธิบายเกี่ยวกับการสำรวจดวงจันทร์ยักษ์ไททันของดาวเสาร์

ไททัน Dragonfly Rotorcraft ของ NASA เพื่อสำรวจดวงจันทร์ยักษ์ไททันของดาวเสาร์ NASA ได้ประกาศว่าจะเปิดตัวยานสำรวจอวกาศชื่อดรากอนฟลาย ในภารกิจอันทะเยอทะยานไปยังดวงจันทร์ ไททันของดาวเสาร์ซึ่งหุ่นยนต์โรเตอร์ยานลงจอดจะบินรอบพื้นผิวของไททันและลงจอดในที่ต่างๆ ในฐานะส่วนหนึ่งของภารกิจการสำรวจ ยานสำรวจอวกาศดรากอนฟลายจะมองหาร่องรอย ของกระบวนการทางเคมีที่คล้ายกับกระบวนการที่นำไปสู่สิ่งมีชีวิตบนโลก

นอกเหนือจากการรวบรวมข้อมูลอื่นๆ เกี่ยวกับพื้นผิวและชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์ ดรากอนฟลายจะเปิดตัวในปี 2026 และไปถึง Titan ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 1.4 พันล้านกิโลเมตรในปี 2034 เมื่อไปถึงที่นั่นยานสำรวจอวกาศ ซึ่งมีขนาดประมาณยานสำรวจดาวอังคาร Spirit and Opportunity Mars ของหน่วยงานอวกาศจะเปิดใบพัดทั้ง 8 และบินผ่านชั้นบรรยากาศที่มืดครึ้มและมืดครึ้มของไททัน ซึ่งมีความหนาแน่นประมาณ 4 เท่าของโลก

รวมถึงสำรวจพื้นผิวที่ยังคงมีอะไรให้น่าค้นหาของมัน ไททันเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาดวงจันทร์ 62 ดวงของดาวเสาร์และมีขนาดใกล้เคียงเป็นอันดับ 2 ในระบบสุริยะถัดจากดวงจันทร์แกนีมีดของดาวพฤหัสบดี มีรัศมี 1,600 ไมล์ประมาณ 2,475 กิโลเมตรทำให้กว้างกว่าดวงจันทร์ของโลกประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ แต่ไม่ใช่แค่ขนาดของ ไททัน เท่านั้น ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลงใหลมาอย่างยาวนาน ไททันยังเป็นดวงจันทร์เพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีบรรยากาศเป็นส่วนใหญ่

ซึ่งเป็นดวงเดียวในระบบสุริยะนอกเหนือจากโลกที่ทราบกันดีว่ามีแม่น้ำ ทะเลสาบและทะเลที่เป็นของเหลวอยู่บนพื้นผิว แม้ว่าไททันจะประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนเหลว เช่น มีเทนและอีเทน แต่ไททันยังเชื่อว่ามีมหาสมุทรใต้น้ำลึก 35 ถึง 50 ไมล์ ใต้พื้นผิวน้ำแข็งซึ่งอาจเป็นที่อาศัยของสิ่งมีชีวิตบางรูปแบบหรืออาจยังคงมีอยู่ หากมีสิ่งมีชีวิตอยู่ที่นั่นมันคงเป็นเรื่องยากมาก ที่จะอยู่รอดในอุณหภูมิพื้นผิวที่เย็นจัดอย่างไร้ความปรานีของไททันที่ -290 องศาฟาเรนไฮต์

ประมาณ -179 องศาเซลเซียส ชั้นบรรยากาศที่หนาของไททันมีไนโตรเจนประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์ ส่วนที่เหลือประกอบด้วยมีเธนเป็นส่วนใหญ่ ทำให้เกิดหมอกหนาสีส้มที่ลอยอยู่เหนือพื้นผิวดวงจันทร์ ทำให้ยากต่อการสังเกตจากโลก สิ่งที่เรารู้ส่วนใหญ่มาจากยานอวกาศ ฮอยเกนส์ขององค์การอวกาศยุโรปซึ่งลงจอดบน Titan และส่งข้อมูลเป็นเวลา 72 นาทีในปี 2005 และจากยานแคสสินีของ NASA ซึ่งบินผ่าน Titan หลายครั้งระหว่างปี 2005 ถึง 2017

อันที่จริงฮอยเกนส์ติดมาด้วยไปยังแคสสินีสำหรับการเดินทาง 7 ปีไปยังบริเวณใกล้เคียงของไททัน Dale Skran ประธานคณะกรรมการบริหารของสมาคมอวกาศแห่งชาติ ซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรกล่าวว่า เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงภารกิจทางวิทยาศาสตร์ที่น่าตื่นเต้น มากกว่าเฮลิคอปเตอร์พลังงานนิวเคลียร์ในการเดินทางนานถึง 8 ปีเพื่อสำรวจโลกใหม่ องค์กรที่สนับสนุนการสำรวจและการล่าอาณานิคมในอวกาศ

ความได้เปรียบในการบินของดรากอนฟลาย นักวิทยาศาสตร์รู้สึกตื่นเต้นเป็นพิเศษ กับความสามารถของดรากอนฟลายในการบินแทนที่จะคลานไปตามพื้นดิน ซึ่งแตกต่างจากดาวอังคารที่ NASA วางแผนที่จะทดสอบเฮลิคอปเตอร์หุ่นยนต์ขนาดเล็ก ที่มีใบมีดความเร็วสูงขนาดใหญ่ในปี 2020 บรรยากาศของไททันมีความหนาพอที่จะทำให้ดรากอนฟลาย สามารถยกขึ้นได้ด้วยใบพัดที่ค่อนข้างเล็ก และสามารถบรรทุกน้ำหนักบรรทุกที่ใหญ่กว่าในระยะทางที่ไกลกว่า

คอปเตอร์ทดลองถูกส่งไปยังดาวอังคาร คาดว่าจะครอบคลุมมากกว่า 108 ไมล์ประมาณ 175 กิโลเมตรระหว่างภารกิจเกือบ 3 ปีบนไททันมันจะบินสั้นๆครั้งละไม่เกิน 5 นาที Jason Soderblom นักวิทยาศาสตร์การวิจัยจาก Department of Earth วิทยาศาสตร์บรรยากาศและดาวเคราะห์แห่งสถาบันแมสซาชูเซตส์ กล่าวว่าการบินช่วยให้เราสามารถเคลื่อนยานลงจอดได้ ระยะทางมากขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆจากเทคโนโลยี และหนึ่งในผู้ร่วมวิจัยของดรากอนฟลายอธิบายไว้ในอีเมล

Curt Niebur นักวิทยาศาสตร์โครงการพรมแดนใหม่ของ NASA อธิบายทางอีเมลว่าการออกแบบของดรากอนฟลาย นั้นแตกต่างโดยพื้นฐานจาก Mars Helicopter ไม่ใช่แค่เพราะบรรยากาศของไททัน และดาวอังคารแตกต่างกันมาก แต่เพราะพวกมันเป็นพาหนะที่แตกต่างกันเขากล่าว เฮลิคอปเตอร์บนดาวอังคารเป็นการสาธิตเทคโนโลยีที่มีอายุสั้น โดยไม่มีน้ำหนักบรรทุกทางวิทยาศาสตร์ ดรากอนฟลายเป็นยานอวกาศที่มีพื้นที่ในตัวเอง

ซึ่งออกแบบมาเพื่อติดตามภารกิจทางวิทยาศาสตร์ โดยมีความเป็นอิสระสูงเหมือนกับการเปรียบเทียบรถยนต์ที่ขับเคลื่อน ด้วยตัวเองกับสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าทั้ง 2 มีล้อแต่มีจุดประสงค์ที่แตกต่างกันมาก ดังนั้น การออกแบบจึงแตกต่างกันมาก ธรณีวิทยาของไททัน นักวิจัยที่ทำงานเกี่ยวกับดรากอนฟลาย รู้สึกตื่นเต้นกับโอกาสในการตรวจสอบความลึกลับมากมายของดวงจันทร์ยักษ์ ที่ในที่สุดดรากอนฟลายจะให้คำตอบ โดยละเอียดเกี่ยวกับพื้นผิวของไททันในระดับเล็กๆ

ไม่ใช่แค่องค์ประกอบของมันแต่รวมถึงธรณีวิทยาด้วย Neibur อธิบาย บอกเราเกี่ยวกับวัสดุอินทรีย์ที่ซับซ้อนที่มีอยู่ที่นั่น และวิธีที่พวกมันมีปฏิสัมพันธ์และยังทำให้เราได้เห็นลักษณะพื้นผิวที่ดี เช่น เนินทรายและปล่องภูเขาไฟ Selk Crater แคสสินีทำงานได้ดีในการให้คำตอบกว้างๆ สำหรับคำถามนี้ในระดับกว้าง เช่น หลายสิบไมล์แต่ไม่มีอะไรจะดีไปกว่าการลงไปที่ผิวน้ำ และขุดมือและเท้าของคุณจริงๆ มีคำถามมากมายเกี่ยวกับพื้นผิวของไททันที่ยังไม่มีคำตอบ

โซเดอร์บลอมกล่าวคำถามพื้นฐานข้อหนึ่งที่เรายังไม่สามารถตอบได้ คือองค์ประกอบของหน่วยธรณีวิทยาที่สำคัญของไททันคืออะไร หรือหากพบชั้นหินน้ำแข็งที่ใดก็ได้บนไททัน หรือหากมันถูกฝังอยู่ใต้ขยะอินทรีย์ นี่เป็นเพราะชั้น ซึ่งจำกัดความสามารถของเราในการใช้เทคนิคการสำรวจระยะไกลแบบดั้งเดิม เพื่อศึกษาองค์ประกอบของพื้นผิว การตรวจสอบพื้นผิวไททันของดรากอนฟลาย

อาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับบรรยากาศของดวงจันทร์ ซาร่าห์ ฮอร์สท์ผู้ช่วยศาสตราจารย์จากโรงเรียนวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์ แห่งมหาวิทยาลัยจอนส์ ฮอปคินส์ ซึ่งเป็นผู้ตรวจสอบโครงการนี้กล่าวว่า สารอินทรีย์บนพื้นผิวของไททันทั้งหมดถูกสร้างขึ้นในชั้นบรรยากาศ ดังนั้น การทำความเข้าใจองค์ประกอบของสารอินทรีย์ที่ซับซ้อน ที่เราพบบนพื้นผิวจะช่วยให้เราปรับปรุงความเข้าใจของเราได้อย่างมาก ไม่ใช่แค่กระบวนการที่เกิดขึ้นบนพื้นผิว

แต่ยังรวมถึงเคมีที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศด้วยเธอกล่าว ในทางกลับกัน สิ่งสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจบทบาทของบรรยากาศ ที่อาจมีบทบาทในการกำเนิดหรือวิวัฒนาการของชีวิต และยังช่วยให้เราทราบว่าโมเลกุลประเภทใด ที่อาจเป็นหลักฐานสำหรับชีวิตเมื่อเราดูการสังเกตบรรยากาศที่อยู่ห่างไกล เช่น ดาวเคราะห์นอกระบบฮอร์สท์กล่าว

อ่านต่อได้ที่ : เด็ก วิธีช่วยลูกของคุณจากความสมบูรณ์แบบ