قمر تایتان، با جو غنی و پر از ترکیبات آلی پیچیده، به عنوان مقصدی ایدئال برای جستوجو با نشانههای حیات شیمیایی به شمار میآید. در مقایسه با زمین که دارای چرخه آبی است، تایتان چرخهای از متان و اتان را داراست، و به همین خاطر آزمایشگاهی طبیعی و منحصر به فرد برای مطالعه شیمی کربن محسوب میشود. این مأموریت فرصتی بینظیر برای فهم چگونگی شکلگیری مولکولهای آلی پیچیده در محیطهای فراتر از زمین فراهم میآورد.
چرا تایتان؟ قمر اسرارآمیز زحل
تایتان، تنها قمر موجود در منظومه شمسی، با اتسفر برجستهاش تنها دنیایی است که به جز زمین، مایعات پایداری بر سطح خود دارد. با اتمسفری سرشار از نیتروژن و دمایی حدود منفی ۱۷۹ درجه سلسیوس، سطح آن مملو از ابرها، بارشها، رودخانهها و دریاچههایی است که همه از متان و اتان تشکیل شدهاند. وجود مقادیر وافر مواد آلی پیچیده و سرشار از کربن، تایتان را به مکان ایدئالی برای بررسی شیمی پیشزیستی میسازد؛ جایی که متان تبخیر میشود، ابرهای متانی تشکیل میگردند، بارش رخ میدهد، رودخانهها را ایجاد میکنند و مایعات در دریاچهها و دریا جمع میشوند.
این چرخه به نوعی شبیه چرخه آب در زمین است، ولی به جای آب، متان و اتان مواد اصلی را تشکیل میدهند. تعاملات نور فرابنفش خورشید و ذرات پرانرژی با نیتروژن و متان جوی، ترکیبات آلی پیچیدهای به نام "تولینها" را تولید میکند که سطح این قمر را با مواد نارنجی-قهوهای میپوشاند.
فناوری پیشرفته هلیکوپتر هستهای دراگونفلای
مأموریت دراگونفلای ناسا بر مبنای یک وسیله پرنده هستهای (روتورکرفت) به ابعاد یک خودرو و با هشت روتور طراحی شده است. این هلیکوپتر هستهای قابلیت دارد تا در محیط خاص تایتان پرواز کند و فاصلههای طولانی را طی کند. اتمسفر متراکم و گرانش پایین (تقریباً ۱۴ درصد گرانش زمین) در تایتان، شرایطی مناسب برای پرواز و تولید نیروی برا فراهم میآورد. این ویژگیها به مهندسان این امکان را دادهاند که دستگاهی طراحی کنند که قادر به پرواز و پوشش مسافتهای نسبتاً زیادی باشد. در مقایسه با مریخنوردها که به آرامی چند کیلومتر را در سال طی میکنند، دراگونفلای میتواند به راحتی بین مناطق مختلف زمینشناختی در تایتان حرکت کند و آزمایشات متناوبی را انجام دهد.
با این وجود، به دلیل فاصله ۱.۴ میلیارد کیلومتری تایتان از زمین، کنترل مستقیم بر روی هلیکوپتر ممکن نیست. بنابراین، دراگونفلای باید توانایی انجام بخش عمدهای از ناوبری، دوری از خطرات و فرود را به صورت خودکار داشته باشد. پس از فرود، این وسیله آزمایشات را انجام داده و مجدد شارژ میشود تا به مکان دیگری پرواز نماید.
نقش طیفسنج جرمی DraMS در کاوش تایتان
DraMS، یا طیفسنج جرمی دراگونفلای، یکی از ابزارهای کلیدی علمی در این مأموریت خواهد بود. نمونههای گرفته شده از سطح تایتان به این ابزار منتقل میشوند تا برای تحلیل مولکولی یا طیفسنجی جرمی مورد بررسی قرار گیرند. هدف این مأموریت تجزیه و تحلیل ترکیبات آلی و مسیرهای شیمیایی مرتبط با شیمی پیشزیستی است و ابزار DraMS این تحقیقات را تسهیل خواهد کرد.
- ۶۰ سال پیش در همین روز؛ ناسا نخستین تصویر زمین را از ماه به ثبت رساند
- هواپیمای فضایی مخفی آمریکا یک سال در مدار باقی ماند؛ ادامه مأموریت مرموز X-37B
- برخی از میکروبها قابلیت زنده ماندن در ماه را دارند؛ نگرانی جدید ناسا در خصوص آلودگی قمری
اگر پژوهشگران در تایتان موفق به شناسایی مولکولهای آلی پیچیدهتری شوند، این کشف میتواند اطلاعاتی حیاتی درباره چگونگی ترکیب مواد شیمیایی که در حیات نقش دارند، ارائه دهد. این مأموریت به بررسی این موضوع میپردازد که آیا شیمی آلی پیچیده تنها ویژگی خاص زمین است یا اینکه جنبهای رایجتر در فیزیک سیارهای محسوب میشود. در صورت کشف مولکولهای پیشزیستی پیچیده در تایتان، این نتایج میتواند فراتر از منظومه شمسی ما نیز اهمیت داشته باشد و فهم ما از پتانسیل حیات در سراسر کیهان را دگرگون کند.