يعد هذا العقد بأن يكون وقتًا مثيرًا لاستكشاف الفضاء! بالفعل ، عزيمةروفر هبطت على المريخ وبدأت في إجراء العمليات العلمية. في وقت لاحق من هذا العام ، الجيل القادم تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، ال اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج (DART) و لوسيمركبة فضائية (أول مهمة إلى كوكب المشتري كويكبات طروادة ) ستطلق. قبل انتهاء العقد ، سيتم أيضًا إرسال بعثات إلى أوروبا وتيتان لتوسيع نطاق البحث عن علامات الحياة في نظامنا الشمسي.
حاليًا ، خطة ناسا لاستكشاف تيتان (أكبر أقمار زحل) هي إرسال مروحية رباعية تعمل بالطاقة النووية لاستكشاف الغلاف الجوي والسطح (يُسمى اليعسوب ). ومع ذلك ، هناك احتمال آخر تم تقديمه هذا العام كجزء من مفاهيم ناسا المبتكرة المتقدمة برنامج (NIAC) هو إرسال نموذج لعودة السيارة مع Dragonfly يمكنه ذلك الوقود باستخدام الميثان السائل من سطح تيتان.
معروف ك إرجاع عينة تايتان باستخدام دافع في الموقع ، فإن هذه المهمة ستقدم بعض المزايا الجادة على بعثات العودة التقليدية. عادة ، تحتاج المهمات إلى الأجرام السماوية البعيدة إلى إحضار دافع كافٍ لرحلة العودة (مما يعني الكثير من الكتلة المضافة وتكاليف أعلى) ، أو امتلاك بطارية نووية يمكنها توفير الطاقة لعدة سنوات.
انطباع الفنان عن اليعسوب على سطح تيتان. الائتمان: NASA / Johns Hopkins APL
الاليعسوبالمهمة ، المقرر إطلاقها بحلول عام 2027 (وتصل إلى تيتان بحلول عام 2036) ستقضي 2.7 عامًا في استكشاف تيتان كجزء من مهمتها الأساسية. من أجل العمل بعيدًا عن المنزل ، ستعتمد على مولد كهربائي حراري للنظائر المشعة متعدد المهام (MMRTG) ، حيث تولد الحرارة الناتجة عن التحلل الإشعاعي البطيء للبلوتونيوم الكهرباء.
وفي الوقت نفسه ، فإن مفهوم إرجاع العينة سيوفر الوقود لرحلة العودة باستخدام العناصر المتطايرة التي يتم حصادها من سطح تيتان. كما ترون من الرسم التوضيحي في الأعلى ، ستتكون من مركبة هبوط ومركبة صعود. بمجرد وضعها على سطح تيتان ، يمكنهم مساعدةاليعسوبمهمة من خلال تلقي العينات التي جمعتها كوادكوبتر.
باستخدام الموارد التي يتم حصادها في الموقع ، يمكن لمركبة الهبوط توفير غاز الميثان السائل ووقود الأكسجين السائل (الناتج من الجليد المحلي) لمركبة الصعود. سيتم تحميل هذه السيارة بعد ذلك بالعينات التي تم جمعها بواسطةاليعسوبثم أعدهم إلى الأرض. من خلال عدم نقل الوقود الدافع الخاص به ، سيكون لعنصر إرجاع العينة للبعثة كتلة إجمالية أقل وبالتالي سيكون تكلفة إطلاقه أقل.
علاوة على ذلك ، فإن مهمة عودة العينة ستزيد بشكل كبير من العوائد العلمية لبعثة تيتان. لسنوات ، كان العلماء يأملون في إلقاء نظرة أفضل على سطح القمر للتحقيق في ألغازه الخاصة. وتشمل (على سبيل المثال لا الحصر) غلافها الجوي الكثيف الغني بالنيتروجين ، ودورتها الهيدرولوجية (ولكن مع الميثان) ، والكيمياء العضوية الغنية وظروف ما قبل حيوية على سطحها.
يوضح مفهوم هذا الفنان لبحيرة في القطب الشمالي لقمر زحل تيتان الحافات المرتفعة والميزات الشبيهة بالأسوار مثل تلك التي تراها مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا حول وينيبيغ لاكوس على القمر. الائتمان: NASA / JPL-Caltech
تم تطوير هذا المفهوم من قبل فريق بقيادة ستيفن أوليسون كومباس فريق تصميم المركبات الفضائية المتزامنة زعيم في مركز أبحاث جلين التابع لوكالة ناسا . ناسا وصفها هذا المفهوم ، كجزء من إعلان 2021 NIAC Phase I Fellows ، على النحو التالي:
'إلىإرجاع عينة تيتان باستخدام الوقود الدافع في الموقعهي مهمة إرجاع عينة مقترحة من تيتان باستخدام الوقود المتطاير في الموقع المتاح على سطحه. يختلف هذا النهج الخاص بتيتان تمامًا عن جميع مفاهيم استخدام الموارد التقليدية في الموقع ، وسيحقق عودة ذات قيمة علمية كبيرة نحو علوم الكواكب ، وعلم الأحياء الفلكي ، وفهم أصل الحياة ، وهذا ترتيب من حيث الحجم أكثر صعوبة (من حيث المسافة و؟ V) من بعثات العودة عينة أخرى. '
هذا المفهوم مشابه لمهمة عودة العينات إلى المريخ التي يتم تطويرها حاليًا بواسطة وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) والتي ستنقل العينات التي تم جمعها بواسطةعزيمةروفر. وفقا ل هندسة المهمة الحالية ، ستتألف هذه العينة المرتجعة أيضًا من مركبة هبوط ومركبة صعود تعمل بالوقود الصلب على مرحلتين (طورتها وكالة ناسا) ومركبة جوالة (طورتها وكالة الفضاء الأوروبية) تجمع العينات.
من المقرر أن تبدأ مهمة إعادة العينة هذه في يوليو 2026 وستهبط بالقرب منعزيمةروفر (في فوهة جيزيرو) بحلول أغسطس 2028. برنامج NIAC ، الذي تشرف عليه وكالة ناسا مديرية مهمة تكنولوجيا الفضاء (STMD) ، تسعى إلى إشراك المبتكرين ورجال الأعمال الأمريكيين لتعزيز المفاهيم المبتكرة والاختراقات التي ستساعد في تحويل استكشاف الفضاء.
منظر من منظور عين السمكة لسطح تيتان من مسبار Huygens التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في يناير 2005. Credit: ESA / NASA / JPL / University of Arizona
بالنسبة لعام 2021 ، اختارت STMD 16 اقتراحًا من NAIC ليصبحوا زملاء في المرحلة الأولى ، وسيحصل كل منهم على منحة تصل إلى 125000 دولار من وكالة ناسا. عند الانتهاء بنجاح من دراسة جدوى أولية مدتها 9 أشهر ، يمكن لزملاء NIAC التقدم للحصول على جوائز المرحلة الثانية. كما أوضح جين جوستتيك ، مدير الابتكارات والشراكات في المراحل المبكرة داخل وكالة ناسا STMD ، في وكالة ناسا الأخيرة خبر صحفى :
'من المعروف أن زملاء NIAC يحلمون بشكل كبير ، ويقترحون تقنيات قد تبدو وكأنها حد للخيال العلمي ولا تشبه الأبحاث التي تمولها برامج الوكالات الأخرى. لا نتوقع أن تؤتي ثمارها جميعًا ، لكننا ندرك أن توفير مبلغ صغير من التمويل الأولي للبحث المبكر يمكن أن يفيد ناسا بشكل كبير على المدى الطويل '.
هذا مجرد واحد من العديد من المقترحات المتطورة التي تم قبولها لتطوير المرحلة الأولى ، كجزء من برنامج NAIC التابع لوكالة ناسا لعام 2021. في حين أنه قد يتم تحقيق عدد قليل فقط (أو لا شيء على الإطلاق) بالكامل والانتقال إلى الفضاء في المستقبل سنوات ، يقود البرنامج إلى أفكار ملهمة توضح الشكل الذي سيبدو عليه مستقبل البشرية في الفضاء. لمعرفة المزيد ، انتقل إلى زملاء 2021 NAIC المرحلة الأولى الصفحة الآن.
قراءة متعمقة: ناسا- JPL و ناسا - NAIC
