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Oceanus (orbitador Titán)

Oceanus es un concepto de misión orbital de la NASA/JPL propuesto en 2017 para la misión n.° 4 de New Frontiers , pero no fue seleccionado para su desarrollo. Si se selecciona en alguna oportunidad futura, Oceanus viajaría a Titán, la luna de Saturno , para evaluar su habitabilidad . [1] Estudiar Titán ayudaría a comprender la Tierra primitiva y los exoplanetas que orbitan otras estrellas. La misión lleva el nombre de Oceanus , el dios griego de los océanos.

Resumen de la misión

Titán es un mundo de dos océanos. Un océano está en la superficie y se compone principalmente de metano líquido ( CH4) y etano ( C2h6). El segundo océano está bajo la superficie y está formado por salmuera . Titán es una luna de Saturno, pero Titán es una luna grande comparable en tamaño a muchos planetas. Titán tiene aproximadamente el tamaño de Mercurio y aproximadamente el 40% del tamaño de la Tierra. La Tierra antigua puede haber tenido una atmósfera rica en metano con una química reductora como la que tiene Titán hoy. Al observar los procesos orgánicos de Titán en funcionamiento, Oceanus podría ayudar a comprender el papel de la neblina orgánica en la Tierra primitiva. [2] Oceanus exploraría Titán y ayudaría a comprender la habitabilidad en todo el Universo.

Se propuso el lanzamiento de Oceanus en febrero de 2024 con un tiempo de vuelo de 10 años a Titán. La nave espacial pasaría dos años orbitando Saturno y volando sobre Titán, a los que seguirían dos años en una órbita circular de Titán. La nave espacial estaría alimentada por paneles solares . También se podría considerar una pequeña sonda lacustre para esta misión. [3]

Animación de nubes de metano en la superficie de Titán.
Nubes de metano en la superficie de Titán

La síntesis orgánica abiótica se produce en lo alto de la atmósfera de Titán, y un vasto océano de agua se encuentra muy por debajo de la corteza helada, lo que establece una posible química y entorno para la abiogénesis y posibles nichos habitables para microorganismos. Oceanus llevaría a cabo sus investigaciones científicas con un espectrómetro de masas de múltiples etapas , una cámara infrarroja que ve a través de la atmósfera [1] y un altímetro de radar con gran resolución vertical.

Oceanus está dirigido por Christophe Sotin, científico jefe de exploración del Sistema Solar en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. [4]

Objetivos

Vista infrarroja de Titán
Vista infrarroja de Titán

Los objetivos de Oceanus son revelar la química orgánica , la geología, la gravedad y la topografía de Titán, recopilar datos de reconocimiento 3D, catalogar los compuestos orgánicos y determinar dónde pueden interactuar con el agua líquida. [5]

Titán tiene los ingredientes básicos para la habitabilidad: agua, energía y moléculas orgánicas. En una exploración global de 4 años, Oceanus caracterizaría la habitabilidad global de Titán, la síntesis fotoquímica de compuestos orgánicos en la atmósfera superior y determinaría los lugares donde potencialmente podrían mezclarse con agua líquida.

Desarrollo propuesto

La misión sería gestionada por NASA / JPL . El JPL también construiría partes del radar y la cámara, y proporcionaría un espectrómetro de masas. La nave espacial sería desarrollada por Lockheed Martin y se derivaría de sus diseños probados de cilindro central central. Esta configuración se ha aplicado con éxito en Mars Reconnaissance Orbiter , Juno , MAVEN y OSIRIS-REx . La nave espacial utilizaría paneles solares Ultraflex fabricados por Orbital ATK . La Agencia Espacial Italiana ( ASI ) y su contratista Thales suministrarían la parte digital del altímetro radar y partes del sistema de telecomunicaciones.

El 20 de noviembre de 2017, la NASA seleccionó otras dos propuestas para estudios conceptuales adicionales: Comet Astrobiology Exploration Sample Return (CAESAR) y Dragonfly ). [6] Si se hubiera seleccionado Oceanus , se habría lanzado en 2024. [7] [8] [9]

Instrumentos científicos

Hay tres instrumentos científicos en Oceanus más mediciones radiocientíficas:

  1. T-Mass es un espectrómetro de masas con trampa de iones de cuadrupolo de múltiples etapas que investigaría los compuestos orgánicos en la atmósfera de Titán.
  2. T-Cam es una cámara infrarroja que vería a través de las ventanas infrarrojas en la atmósfera de Titán para poder tomar imágenes de la superficie de Titán a pesar de la neblina atmosférica.
  3. T-Alt es un altímetro de radar que ayudaría a establecer la topografía de Titán y, junto con observaciones radiocientíficas, permitiría mediciones precisas del océano. T-Alt, junto con T-Cam, permitirá a los científicos evaluar cómo se transporta el material orgánico en la superficie y dónde están los posibles lugares donde podría tener lugar la mezcla entre agua y materia orgánica.

Miembros del equipo científico

El investigador principal de la misión es Christophe Sotin (JPL), su adjunto es Alexander Hayes (Universidad de Cornell), el científico del proyecto es Michael Malaska (JPL) y el científico del proyecto heredado es Julie Castillo-Rogez. El equipo científico proviene de JH APL, Lockheed Martin, JPL, ASI, Caltech, Cornell University, MIT, SWRI, University of Arizona, USGS, PSI, UCSC, University of Idaho y varias universidades extranjeras.

Ver también

Referencias

  1. ^ ab Sotin, C., Hayes, A., Malaska, M., Nimmo, F., Trainer, MD, Tortora, P. (2017). "OCEANUS: Un orbitador de Nuevas Fronteras para estudiar la habitabilidad potencial de Titán". 19.ª Asamblea General de EGU, EGU2017, actas de la conferencia celebrada del 23 al 28 de abril de 2017 en Viena, Austria, p.10958
  2. ^ Arney, G., Meadows, V., Domagal-Goldman, S., Deming, D., Robinson, TD, Tovar, G., Wolf, E. y Schwieterman, E. (2016). "Puntos de color naranja pálido: el impacto de la neblina orgánica en la habitabilidad y detectabilidad de exoplanetas similares a la Tierra". En AAS/División de Ciencias Planetarias Resúmenes de reuniones, volumen 48
  3. ^ Curso breve sobre mundos oceánicos, Taller internacional de sondas planetarias, La Haya, Países Bajos, 10 al 11 de junio de 2017
  4. ^ Chang, Kenneth (15 de septiembre de 2017). "¿De regreso a Saturno? Cinco misiones propuestas para seguir a Cassini". Los New York Times . Consultado el 18 de septiembre de 2017 .
  5. ^ Tortora, P., Zannoni, M., Nimmo, F., Mazarico, E., Iess, L., Sotin, C., Hayes, A., Malaska, M. (2017) “Investigación de la gravedad de Titán con el Oceanus misión." 19.ª Asamblea General de EGU, EGU2017, actas de la conferencia celebrada del 23 al 28 de abril de 2017 en Viena, Austria., p.17876
  6. ^ Glowatz, Elana (20 de diciembre de 2017). "La nueva misión fronteriza de la NASA buscará vida extraterrestre o revelará la historia del sistema solar". Tiempos del IB .
  7. ^ Foust, Jeff (8 de enero de 2016). "La NASA amplía las fronteras de la próxima competencia de nuevas fronteras". Noticias espaciales . Consultado el 20 de enero de 2016 .
  8. ^ Clark, Stephen (7 de septiembre de 2016). "Un funcionario de la NASA dice que la selección de nuevas misiones va por buen camino a pesar de los problemas de InSight". Vuelos espaciales ahora . Consultado el 8 de septiembre de 2016 .
  9. ^ Cuarto anuncio de oportunidad de Nuevas Fronteras. NASA, 6 de enero de 2016.

enlaces externos