NASA начинает строить ядерный беспилотник для запуска на Титан

Чем уникален этот проект и какие вызовы стоят перед инженерами?

Технические специалисты в Мэриленде официально перешли от этапа теоретического проектирования к физическому созданию аппарата Dragonfly. Это событие считается фактическим рождением полетной системы, которая через несколько лет должна совершить посадку на Титане – крупнейшем спутнике Сатурна, пишет Space.

Смотрите также США рассекретили уникальный спутник, которым прослушивали соперников во времена холодной войны

Руководитель проекта Элизабет Тертл отмечает, что создание первого в своем роде транспортного средства для полетов в другом мире Солнечной системы является настоящим испытанием возможностей человечества. Каждый установленный компонент и каждое испытание приближают момент, когда этот вертолет поднимется в небо чужой планеты.

Стоит отметить, что человечество уже имеет марсианский вертолет Ingenuity, способный летать в его разреженной атмосфере, однако это совсем не те масштабы и возможности, которые ожидаются в случае Dragonfly.

Ingenuity по размерам не превышал коробку для салфеток и имел солнечные панели, тогда как Dragonfly сравним с габаритами небольшого автомобиля. Важное отличие заключается и в источнике питания: вместо солнечного света, которого в окрестностях Сатурна крайне мало, аппарат будет использовать ядерную энергию.

Разница в статусе миссий также впечатляет. Ingenuity был лишь технологической демонстрацией стоимостью 85 миллионов долларов, тогда как Dragonfly является полноценной научной экспедицией с бюджетом около 3,35 миллиардов долларов.

Dragonfly уже составляют / Фото NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

Зачем туда лететь?

Главной целью путешествия является Титан – мир, богатый на молекулы, считающиеся предшественниками жизни в том виде, в котором мы его знаем. Это второй по размеру спутник в нашей системе после Ганимеда. Несмотря на огромный научный интерес, люди только один раз изучали его вблизи с помощью европейского с помощью европейского зонда "Гюйгенс", который проработал всего несколько часов после посадки в январе 2005 года.

Новый дрон NASA имеет гораздо более амбициозные планы: он будет исследовать различные локации для изучения химического состава, геологии и атмосферы этого небесного тела, чтобы лучше понять происхождение химических основ жизни.

На каком этапе разработка?

Сейчас инженеры сосредоточены на тестировании интегрированного модуля электроники, который выполняет роль "мозга" миссии. Он отвечает за навигацию, управление и обработку данных. Также проверяются блоки переключения питания и продолжается сборка научного оборудования и радиосвязи.

Процесс интеграции и испытаний продлится до начала 2027 года. После этого Dragonfly отправят в штат Колорадо на объекты компании Lockheed Martin Space для проверки систем. Впоследствии аппарат вернется в Мэриленд для финальной оценки его способности выдерживать суровые условия космического пространства.

Защитная оболочка дрона, необходимая для полета сквозь космос, уже прошла аэродинамические тесты в аэродинамических трубах Исследовательского центра NASA имени Лэнгли в Вирджинии. Кроме того, специалисты готовят специальную изоляционную пену, которая должна защитить систему от замерзания в экстремально низких температурах атмосферы Титана.

Как будет выглядеть полет Dragonfly на Титане: смотрите видео

Какие условия на поверхности Титана?

• Атмосфера и ветры. Титан имеет плотную азотную атмосферу. Ветры в нижних слоях атмосферы перемещают осадочные отложения, формируя большие поля дюн в экваториальных широтах, говорится в исследовании 2024 года, которое опубликовали в Nature Communications.
• Гидрологическая система. На спутнике действует гидрологическая система на основе метана, подобная земной. Она включает осадки (преимущественно метан и азот), каналы, питающиеся ими, и эстуарии, где реки впадают в моря.
• Состав и состояние морей. Полярные моря (Кракен, Лигея и Пунга) состоят из жидких углеводородов – смеси метана, этана и растворенного азота. Поверхность этих морей чрезвычайно гладкая: мелкомасштабная шероховатость составляет лишь несколько миллиметров, что указывает на наличие капиллярных волн.
• Геоморфология. Поверхность Титана разнообразна: от дюн на экваторе до относительно безвыразительных равнин в средних широтах и озерно-морских ландшафтов на полюсах.
• Динамика. В прибрежных районах, эстуариях и проливах между бассейнами наблюдается повышенная шероховатость поверхности (от 3,3 до 5,2 миллиметра), что может быть признаком активных приливных течений, пишет Astronomy Magazine.
• Температура. Средняя температура на поверхности Титана составляет примерно -179 градусов по Цельсию. Водяной лед на поверхности настолько холодный, что по твердости напоминает камень.

Когда стартует миссия?

Запуск запланирован на весну 2028 года. Аппарат доставят в Космический центр имени Кеннеди, откуда он стартует на борту ракеты Falcon Heavy от компании SpaceX.

Аннетт Долбоу, которая возглавляет направление интеграции в Лаборатории прикладной физики, подчеркнула важность этого момента: годы разработки на компьютерных экранах и в лабораториях наконец превращаются в реальную полетную систему.

Хотя до старта остается еще несколько лет, нынешний переход к фазе строительства и тестирования является важнейшим шагом в подготовке к этому грандиозному путешествию.