NASA собирается отправить на Титан квадрокоптеры для сбора образцов

Титан — крупнейший спутник Сатурна. По размерам он превосходит Меркурий, правда несколько меньше него по массе. Титан окружен плотной атмосферой и является единственным известным телом Солнечной системы кроме Земли, на поверхности которого есть жидкость — озёра и реки из метана и этана. Учёные предполагают, что физические условия на Титане довольно близки к тем, что были на Земле четыре миллиарда лет назад, перед появлением жизни. Поэтому Титан представляет огромный интерес ^[1] для биологов. Этот спутник называют «замороженной» на ранних стадиях развития версией Земли (температура у поверхности — минус 180 градусов Цельсия). Нельзя исключать даже, что под поверхностью Титана существуют тёплые водоёмы, в которых есть жизнь. Этот видеоролик даёт примерное представление о внешнем виде поверхности Титана по данным аппарата Кассини ^[2]:

Бурный прогресс в развитии маленьких автономных летательных аппаратов в последние годы натолкнул учёных на мысль использовать квадрокоптер в атмосфере Титана ^[3]. Прошлые проекты по исследованию этого спутника рассматривали либо традиционный спускаемый аппарат, что сильно ограничивало территорию исследований, либо аэростаты и самолёты, которые могли исследовать лишь атмосферу, но не поверхность, либо вертолёты довольно большого размера — а значит очень дорогие. Маленькие, около 10 килограммов, дроны предполагается запускать с базового аэростата. Они смогут работать в радиусе нескольких километров от него — брать пробы воздуха, грунта и жидкостей, которые будут исследоваться масс-спектрометром на базовой станции.

Вес всего необходимого для навигации оборудования сегодня не превышает нескольких десятков грамм даже с учётом необходимости дублирования всех систем. В качестве «мозга» аппарата планируется использовать современные мобильные процессоры — при надлежащей внешней радиационной защите и дублировании они вполне могут выдержать дальний космический перелёт и работу в условиях Титана. Основным инструментом навигации дрона будут видеокамеры и лазерный дальномер. Если для большинства электронных компонент холод — не проблема или даже преимущество, то, например, аккумуляторы придётся защищать от минус 180 за бортом. Для этого планируется использовать теплоизоляцию из аэрогеля ^[4] и маленький нагревательный элемент.

Базовый вариант конфигурации миссии предполагает расположение базового аэростата на высоте около 10 км (сила тяжести на Титане в 7 раз меньше земной, а давление воздуха у поверхности — полторы атмосферы, так что такая высота не составляет проблемы). Рассматриваются и другие варианты, в том числе и с наземным базовым модулем.

Автор: ilya42

Источник ^[5]