अपने घने और हाइड्रोकार्बन युक्त वातावरण के साथ, टाइटन कई दशकों से रुचि का विषय रहा है। और की सफलता के साथ कैसिनी-हुय्गेंस मिशन, जिसने 2004 में शनि और इसके चंद्रमा की प्रणाली की खोज शुरू की, अनुवर्ती मिशनों के लिए मेज पर कई प्रस्ताव हैं जो टाइटन की सतह और इसके मीथेन समुद्रों को अधिक गहराई से तलाशेंगे।
यह चुनौतियां जो कुछ नए विचारों को जन्म देती हैं, उनमें गुब्बारे और लैंडर से लेकर फ्लोटिंग ड्रोन और पनडुब्बियां शामिल हैं। लेकिन यह नासा के JHUAPL में शोधकर्ताओं द्वारा ड्रोन "ड्रैगनफ़्लू" का प्रस्ताव है जो विशेष रूप से साहसिक लगता है। यह आठ-ब्लेड वाला ड्रोन ऊर्ध्वाधर-टेकऑफ़ और लैंडिंग (VTOL) में सक्षम होगा, जो आने वाले दशकों में टाइटन के वातावरण और सतह दोनों का पता लगाने में सक्षम होगा।
मिशन की अवधारणा को नासा के जॉन्स हॉपकिंस यूनिवर्सिटी एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी (JHUAPL) के एक ग्रह वैज्ञानिक एलिजाबेथ टर्टल के नेतृत्व वाली एक विज्ञान टीम ने प्रस्तावित किया था। फरवरी में, अवधारणा को "प्लैनेटरी साइंस विजन 2050 वर्कशॉप" में प्रस्तुत किया गया था - जो वाशिंगटन, डीसी में नासा के मुख्यालय में हुई थी और मार्च के अंत में द वुडलैंड्स, टेक्सास में 48 वें चंद्र और ग्रह विज्ञान सम्मेलन में फिर से शुरू हुई थी।
इस तरह के एक मिशन, जैसा कि कछुए ने ईमेल के माध्यम से अंतरिक्ष पत्रिका को समझाया, दोनों समय पर और आवश्यक है। इतना ही नहीं यह हाल ही में रोबोट खोजकर्ताओं (जैसे कि) के कई विकासों पर आधारित होगा जिज्ञासा रोवर और यह कैसिनी ऑर्बिटर); लेकिन टाइटन पर, वैज्ञानिक अनुसंधान के अवसरों की कमी नहीं है। जैसा उसने डाला:
"टाइटन एक महासागर की दुनिया है जिसमें एक अनोखा मोड़ है, जो अपने वातावरण और इसकी सतह पर होने वाली समृद्ध और जटिल कार्बनिक रसायन है। यह संयोजन टाइटन को ग्रहों की आदत के अध्ययन के लिए विशेष रूप से अच्छा लक्ष्य बनाता है। जीवन के विकास के बारे में एक बड़ा सवाल यह है कि जैविक प्रक्रियाओं के लिए रासायनिक बातचीत कैसे होती है। टाइटन लाखों वर्षों से प्रीबायोटिक रसायन विज्ञान में प्रयोग कर रहा है - ऐसे समय-काल जो प्रयोगशाला में पुन: पेश करने के लिए असंभव हैं - और इन प्रयोगों के परिणाम एकत्र किए जाने हैं। "
उनका प्रस्ताव पिछले Decadal Surveys पर आधारित है, जैसे कि Outer Solar System में Prebiotic रसायन विज्ञान पर अभियान रणनीति कार्य समूह (CSWG)। इस सर्वेक्षण में जोर दिया गया कि एक मोबाइल हवाई वाहन (यानी एक हवाई पोत या एक गुब्बारा) टाइटन की खोज के लिए अच्छी तरह से अनुकूल होगा। न केवल टाइटन पृथ्वी के अलावा एकमात्र ज्ञात निकाय है, जिसमें घने, नाइट्रोजन युक्त वातावरण है - चार बार पृथ्वी के रूप में घने - लेकिन यह गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी के बारे में 1/7 वाँ है।
हालांकि, गुब्बारे और एयरशिप टाइटन की मीथेन झीलों का अध्ययन करने में असमर्थ होंगे, जो कि अब तक के सबसे रोमांचक ड्रॉ में से एक है, जहां तक कि प्रीबायोटिक रसायन विज्ञान में शोध किया जाता है। क्या अधिक है, एक हवाई वाहन सतह का इन-सीटू रासायनिक विश्लेषण करने में सक्षम नहीं होगा, बहुत कुछ जैसा कि मंगल ग्रह का अन्वेषण नियम (आत्मा, अवसर तथा जिज्ञासा) मंगल पर कर रहे हैं।
जैसे, टर्टल और उनके सहयोगियों ने एक प्रस्ताव की तलाश शुरू की जो दोनों दुनिया के सर्वश्रेष्ठ का प्रतिनिधित्व करता था - अर्थात् एक हवाई मंच और एक लैंडर। यह ड्रैगनफली अवधारणा की उत्पत्ति थी।
"कई अलग-अलग तरीकों से टाइटन के इन-सीटू हवाई अन्वेषण (हेलिकॉप्टरों, विभिन्न प्रकार के गुब्बारे, हवाई जहाज) के लिए विचार किया गया है," कछुए ने कहा। “ड्रैगनफ़्लू ने मल्टी-रोटर विमान में हाल के घटनाक्रमों का लाभ उठाया और एक परिष्कृत पेलोड के साथ लैंडर के लिए हवाई गतिशीलता प्रदान करता है। क्योंकि ड्रैगनफ़्लू लंबी दूरी की यात्रा करने में सक्षम होगा - एक समय में कुछ दसियों किलोमीटर, और मिशन के दौरान कुछ सौ किलोमीटर तक - यह बहुत अलग भूगर्भिक इतिहास वाली कई साइटों पर माप करना संभव होगा। "
मिशन उन अवधारणाओं को भी ध्यान में रख रहा है जो कछुए और उसके सहयोगियों - जिसमें राल्फ लोरेन्ज (जेएचयूएपीएल से भी), गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर के मेलिसा ट्रेनर, और इदाहो विश्वविद्यालय के जेसन बार्नेस शामिल हैं - वर्षों से तलाश कर रहे हैं। अतीत में, उन्होंने एक मिशन अवधारणा का प्रस्ताव रखा, जो एक पाथफाइंडर जैसे लैंडर के साथ एक मॉन्टगॉल्फ़िएर-शैली के गुब्बारे को मिलाएगा। जबकि गुब्बारा टाइटन को कम ऊंचाई से खोजेगा, लैंडर सतह को करीब से खोजेगा।
48 वें चंद्र और ग्रह विज्ञान सम्मेलन द्वारा, उन्होंने आधिकारिक तौर पर अपनी "ड्रैगनफ्लाई" अवधारणा का अनावरण किया था, जिसमें हवाई और सतह अध्ययन दोनों का संचालन करने के लिए एक क्यूडॉप्टर को बुलाया गया था। यह चार-रोटर वाहन, यह तर्क दिया गया था, टाइटन के घने वातावरण और निम्न गुरुत्वाकर्षण का लाभ उठाने के लिए कई भूवैज्ञानिक सेटिंग्स में नमूने प्राप्त करने और सतह रचनाओं का निर्धारण करने में सक्षम होगा।
अपनी नवीनतम यात्रा में, ड्रैगनफ्लाई उड़ान को प्राप्त करने और बनाए रखने के लिए आठ रोटार (इसके प्रत्येक चार कोनों पर दो तैनात) को शामिल करती है। बहुत कुछ पसंद है जिज्ञासा और आगामी मंगल 2020 रोवर्स, ड्रैगनफली एक मल्टीमिशन रेडियोसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (एमएमआरटीजी) द्वारा संचालित किया जाएगा। यह प्रणाली बिजली उत्पन्न करने के लिए प्लूटोनियम -238 को क्षय करके उत्पन्न ऊष्मा का उपयोग करती है, और वर्षों तक एक रोबोट मिशन को जारी रख सकती है।
टर्टल कहते हैं, यह डिज़ाइन वैज्ञानिकों को टाइटन के पर्यावरण के अध्ययन के लिए आदर्श इन-सीटू प्लेटफ़ॉर्म प्रदान करेगा:
“ड्रैगनफली विभिन्न सतह सामग्री के संरचनागत विवरणों को मापने में सक्षम होगा, जो दिखाएगा कि विभिन्न वातावरणों में कार्बनिक रसायन विज्ञान ने कितनी प्रगति की है। ये माप पानी आधारित जीवन (जैसे कि पृथ्वी पर) या यहां तक कि हाइड्रोकार्बन-आधारित जीवन के रासायनिक हस्ताक्षरों को भी प्रकट कर सकते हैं, यदि या तो टाइटन पर मौजूद थे। ड्रैगनफ्लाइट टाइटन के वातावरण, सतह और उप-सतह का अध्ययन करेगा ताकि वर्तमान भूगर्भिक गतिविधि को समझा जा सके कि सामग्री कैसे पहुंचाई जाती है, और सतह और आंतरिक जल महासागर के बीच कार्बनिक पदार्थों के आदान-प्रदान की संभावना है। "
इस अवधारणा में प्रौद्योगिकी में हाल ही में कई प्रगति शामिल हैं, जिसमें आधुनिक नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स और वाणिज्यिक मानवरहित हवाई वाहन (यूएवी) डिजाइनों में अग्रिम शामिल हैं। इसके शीर्ष पर, ड्रैगनफ़्लाय रासायनिक रूप से संचालित रिट्रोकेट्स के साथ दूर करेगा और उड़ानों के बीच शक्ति-अप कर सकता है, जिससे यह संभावित रूप से बहुत लंबा जीवनकाल होगा।
"और अब सही समय है," कछुए कहते हैं, "क्योंकि हम टाइटन की खोज में अगले कदम उठाने के लिए कैसिनी-ह्यूजेंस मिशन से जो सीखा है, उस पर निर्माण कर सकते हैं।"
वर्तमान में, नासा की जेट प्रोपल्सन प्रयोगशाला एक समान अवधारणा विकसित कर रही है। मार्स पर उपयोग के लिए मार्स हेलिकॉप्टर "स्काउट" के रूप में जाना जाता है, इस हवाई ड्रोन के सवार होने की उम्मीद है मंगल 2020 मिशन। इस मामले में, डिजाइन दो समाक्षीय काउंटर-रोटेटिंग रोटार के लिए कहता है, जो मंगल के पतले वातावरण में सर्वश्रेष्ठ थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात प्रदान करेगा।
वीटीओएल प्लेटफॉर्म का यह प्रकार आने वाले दशकों में मुख्य आधार बन सकता है, जहां लंबे समय तक मिशन जिसमें वायुमंडल शामिल करने वाले निकायों को बुलाया जाता है। मंगल और टाइटन के बीच, इस तरह के हवाई ड्रोन एक क्षेत्र से दूसरे तक की उम्मीद कर सकते हैं, इन-सीटू विश्लेषण के लिए नमूने प्राप्त कर रहे हैं और ग्रह की अधिक पूरी तस्वीर प्राप्त करने के लिए विभिन्न ऊंचाई पर वायुमंडलीय रीडिंग के साथ सतह के अध्ययन को जोड़ रहे हैं।
