A NASA az ESA nyomában
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2018.01.10 08:15.)

Két jelöltre szűkült a NASA következő nagy küldetéséért versengők száma. Közös bennük, hogy mindkettő oda indulna, ahol az ESA szondái már jártak.

A versenyben maradt két jelölt, a Dragonfly és a CAESAR közül kerül ki a NASA New Frontiers sorozatának következő tagja. Az 1 milliárd dollárt valószínűleg meghaladó keretösszegből megvalósítható küldetés 2025 vége előtt indulhat (az összegből 850 millió dollárt szánnak a szonda építésére, a többi a start és a működtetés becsült költsége). A két versengő csoport egyelőre 4–4 millió dollárt kapott a NASA-tól a részletes megvalósíthatósági tanulmányok és tervek elkészítésére. Az év végéig benyújtandó anyagok alapján a NASA 2019 júliusában választja ki, melyik küldetés lesz a nyerő. A NASA New Frontiers sorozatának eddigi küldetései: a Plútó után második célpontja felé tartó New Horizons, a Jupiter körül keringő Juno és a Bennu kisbolygó felé tartó OSIRIS-Rex.

A Dragonfly küldetés a Titánhoz indulna, ahová 2034-ben érkezne meg. Leereszkedik a Szaturnusz legnagyobb holdjának sűrű légkörén keresztül a felszínre, és útnak indít egy az egyszerű drónokhoz hasonló szerkezetet (kvadrokoptert), amely többszöri fel- és leszállással két éven keresztül vizsgálná a hold felszínét, a dűnemezőket és a folyékony metánból és etánból álló folyókat, tavakat. Közben természetesen az élet építőköveit keresi. (Ez az a varázsige, amely nélkül napjainkban aligha juthatna egy küldetés terve a két finalista közé. – B.E.) A küldetés gazdája a Johns Hopkins Egyetem alkalmazott fizikai laboratóriuma (APL). A szonda a Cassini–Huygens-páros örökségét szeretné folytatni.

Fantáziarajz a Titán légkörében röpködő drónról. (Kép: NASA)

A Titán űreszközökkel történő kutatásában az első mérföldkő az Európai Űrügynökség (ESA) Huygens szondájának sima leszállása volt, 2005 januárjában. A másik jelentős eredmény a Cassini–Huygens-szondapáros amerikai részének, a Cassininek köszönhető, amely 13 évig tartó Szaturnusz körüli keringése közben nem kevesebb mint 127-szer repült el kisebb-nagyobb távolságban a Titán mellett, miközben radarral térképezte fel a felszíni alakzatait. A Szaturnusz mellett elrepülő Voyager szondák (1980-ban, illetve 1981-ben) csak annyit állapítottak meg a Titánról, hogy átlátszatlan légköre van, ezért a felszínéből semmi sem látszik. A Dragonfly fő feladata a Cassini–Huygens-küldetés után nyitva maradt kérdések tisztázása lenne. A kutatók elsősorban a szilárd felszín összetételére kíváncsiak, emellett a szerves kémiai folyamatokat vizsgálnák és az átlátszatlan légköri páraréteg kialakulásának mechanizmusáról szeretnének többet megtudni. Műszerei közt kamerák mellett fúró, szeizmométer, időjárási szenzorok és spektrométerek kapnának helyet. A leszállóegység energiaellátásáról plutóniumos termoelektromos generátor gondoskodna, ez biztosítaná a Földdel közvetlen kapcsolatot tartó nagynyereségű antenna energiaellátását, és erről töltenék fel rendszeresen a több tíz vagy több száz kilométeres repülésre képes drón akkumulátorait. A földinél négyszer sűrűbb légkör és a hétszer kisebb felszíni gravitációs gyorsulás ideális helyszínné teszi a Titánt drón röptetésére.

Fantáziarajz: a CAESAR küldetés szondája a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös anyagából venne mintát. (Kép: NASA)

A másik finalista, a CAESAR (Comet Astrobiology Exploration Sample Return, azaz az üstökös asztrobiológiai vizsgálatára és mintavételre indítandó) szonda úti célja az a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös, amelyet az ESA Rosetta szondája az elmúlt években már tüzetesen megvizsgált. A küldetés gazdája a Cornell Egyetem. A 2020-as évek közepén induló CAESAR napenergiával működtetett ionhajtóművel érné el az üstököst, majd a mag anyagából legalább 100 grammot a Földre hozna. Ez azért lenne újdonság, mert eddig csak egy üstökös kómájából sikerült porszemeket a Földre hozni (Stardust, 2006, Wild-2), üstökösmag anyagából még soha. A mintavétel során az üstökös illékony és nem illékony anyagából, azaz a fagyott gázokból és a porból, kőből egyaránt mintát akarnak venni, a kétféle anyagot a visszatérő kapszulában különválasztanák. Az anyagmintát tartalmazó kapszula 2038-ben érkezhetne meg a Földre. (A visszatérő kapszulát a japán űrügynökség, a JAXA adná a küldetéshez, ez annak alapján készülne, amellyel a Hayabusa szonda 2010-ben mintát hozott az Itokawa kisbolygóról.) A küldetést javasló szakemberek választása azért esett a Csurjumov–Geraszimenko-üstökösre, mert ott a Rosettának köszönhetően pontosan tudják, mire számíthatnak, így könnyebb a küldetés részleteit megtervezni.