Dragonfly (wahana antariksa)

Dragonfly adalah pesawat ruang angkasa yang direncanakan dan misi yang akan mengirim robot pendarat-pesawat rotor ke Titan, bulan terbesar Saturnus, untuk belajar kimia prebiotik dan kelayakhunian luar angkasa di berbagai lokasi di mana wahana ini akan melakukan vertikal-lepas landas dan pendaratan (VTOL).

Dragonfly

Ilustrasi konsep misi
Jenis misi	Pengintaian astrobiologi
Operator	NASA
Situs web	dragonfly.jhuapl.edu
Durasi misi	Fase sains: ≥ 2 tahun
Properti wahana
Wahana antariksa	Dragonfly
Jenis wahana antariksa	Pesawat rotor-lander
Produsen	Johns Hopkins Applied Physics Laboratory
Massa mendarat	≈450 kg (990 pon)
Daya	70 W (diinginkan) from an RTG
Awal misi
Tanggal luncur	2026
Pendarat Titan
Tanggal pendaratan	2034
Lokasi pendaratan	Shangri-La dune fields
Program New Frontiers ← OSIRIS-REx

Titan adalah benda angkasa yang unik karena memiliki kimia kaya-karbon yang berlimpah, kompleks, dan beragam di permukaannya yang didominasi oleh es air dengan lautan air interior, menjadikannya target prioritas tinggi untuk astrobiologi dan asal-usul studi kehidupan. Misi ini diusulkan pada bulan April 2017 ke program New Frontiers NASA oleh Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins, dan terpilih sebagai salah satu dari dua finalis (dari dua belas proposal) pada bulan Desember 2017 untuk menyempurnakan kembali konsep misi. Pada tanggal 27 Juni 2019, Dragonfly terpilih untuk menjadi misi keempat dalam program Perbatasan Baru.

Ikhtisar

Dragonfly adalah misi astrobiologi ke Titan untuk menilai kelayakhunian mikrob 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.

Lihat pula

• Atmosfer Titan
• AVIATR, konsep pesawat Titan lainnya
• CAESAR, finalis yang bersaing
• Kolonisasi Titan
• Pesawat ruang angkasa Huygens, pendarat pertama di Titan (2005)
• Misi Sistem Saturnus Titan, konsep lama yang mencakup balon

Referensi

1. Dragonfly: A Rotorcraft Lander Concept for Scientific Exploration at Titan (PDF). Ralph D. Lorenz, Elizabeth P. Turtle, Jason W. Barnes, Melissa G. Trainer, Douglas S. Adams, Kenneth E. Hibbard, Colin Z. Sheldon, Kris Zacny, Patrick N. Peplowski, David J. Lawrence, Michael A. Ravine, Timothy G. McGee, Kristin S. Sotzen, Shannon M. MacKenzie, Jack W. Langelaan, Sven Schmitz, Larry S. Wolfarth, and Peter D. Bedini. Johns Hopkins APL Technical Digest, 34(3), 374-387.
2. Wall, Mike. "NASA Is Sending a Life-Hunting Drone to Saturn's Huge Moon Titan". Space.com (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2019-06-28. 
3. NASA's Dragonfly Will Fly Around Titan Looking for Origins, Signs of Life. Grey Hautaluoma and Alana Johnson, NASA. Press release 27 June 2019.
4. Dragonfly: Exploring Titan's Prebiotic Organic Chemistry and Habitability (PDF). E. P. Turtle, J. W. Barnes, M. G. Trainer, R. D. Lorenz, S. M. MacKenzie, K. E. Hibbard, D. Adams, P. Bedini, J. W. Langelaan, K. Zacny, and the Dragonfly Team. Lunar and Planetary Science Conference 2017.
5. "Dragonfly: Titan Rotorcraft Lander". The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 2017. Diakses tanggal 2017-09-20. 
6. Redd, Nola Taylor (25 April 2017). "'Dragonfly' Drone Could Explore Saturn Moon Titan". Space. Diakses tanggal 2017-09-20. 
7. "NASA Invests in Concept Development for Missions to Comet, Saturn Moon Titan | News - NASA Solar System Exploration". NASA Solar System Exploration. Diakses tanggal 2017-12-20. ^{[pranala nonaktif permanen]}
8. "Dragonfly And CAESAR: NASA Greenlights Concepts For Missions To Titan And Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko". Science 2.0 (dalam bahasa Inggris). 2017-12-20. Diakses tanggal 2017-12-22. 
9. Bridenstine, Jim (June 27, 2019). "New Science Mission to Explore Our Solar System". Twitter. Diakses tanggal June 27, 2019. 
10. Brown, David W. (June 27, 2019). "NASA Announces New Dragonfly Drone Mission to Explore Titan - The quadcopter was selected to study the moon of Saturn after a "Shark Tank"-like competition that lasted two and a half years". The New York Times. Diakses tanggal June 27, 2019. 
11. NASA Selects Johns Hopkins APL-Led Mission to Titan for Further Development 2018-04-26 di Wayback Machine.. Johns Hopkins Applied Physics Laboratory - Press release. 21 December 2017.
12. Dragonfly: Exploring Titan's Surface with a New Frontiers Relocatable Lander. American Astronomical Society, DPS meeting #49, id.219.02. October 2017.
13. Dragonfly APL TechDigest (PDF)
14. Titan Explorer - Flagship Study 2017-02-01 di Wayback Machine. (PDF). NASA and APL. January 2008.
15. Post-Cassini Exploration of Titan: Science Rationale and Mission Concepts PDF). R. Lorenz, Journal of the British Interplanetary Society, 2000, Vol. 53, pages 218-234.
16. NIAC Phase 1 Final Study Report on Titan Aerial Daughtercraft. (PDF)Larry Matthies. NASA/JPL. 2014.
17. Montgolfiere Aerobots for Titan 2016-12-22 di Wayback Machine. (PDF). Jack A. Jones and Jiunn Jenq Wu. NASA's Jet Propulsion Laboratory.
18. Langelaan J. W. et al. (2017) Proc. Aerospace Conf. IEEE
19. Finalists in NASA's Spacecraft Sweepstakes: A Drone on Titan, and a Comet-Chaser. Kenneth Chang, The New York Times. 20 November 2017.
20. Spacewatch: out-of-this-world drone with a Titanic task ahead The Guardian, 2017-12-21.
21. Keeter, Bill (5 May 2017). "NASA Receives Proposals for Future Solar System Mission". NASA News. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2017-09-15. Diakses tanggal 2017-09-20. 
22. Sarah Hörst "What in the world(s) are tholins?", Planetary Society, July 23, 2015. Retrieved 30 Nov 2016.
23. "Tropical Methane Lakes on Saturn's Moon Titan". saturntoday.com. 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-10-10. Diakses tanggal June 16, 2012. 
24. New Images from the Huygens Probe: Shorelines and Channels, But an Apparently Dry Surface Error in webarchive template: Check |url= value. Empty., Emily Lakdawalla, January 15, 2005, verified March 28, 2005
25. Dragonfly Proposed to NASA as Daring New Frontiers Mission to Titan. Matt Williams, Universe Today. 25 August 2017.
26. Robert Zubrin, The Case for Mars: The Plan to Settle the Red Planet and Why We Must, p. 146, Simon & Schuster/Touchstone, 1996, ISBN 978-0-684-83550-1