NASA gibt grünes Licht für wichtigste Mission des Jahrhunderts • Earth.com

In einer bemerkenswerten Entwicklung hat die NASA grünes Licht für die Dragonfly-Mission gegeben, ein revolutionäres Drehflügler, das die komplexe Chemie des Saturnmondes Titan untersuchen soll.

Diese Bestätigung ermöglicht es der Mission, mit dem endgültigen Entwurf, der Konstruktion und dem Test des Raumfahrzeugs und seiner wissenschaftlichen Instrumente fortzufahren.

Entschlüsselung der präbiotischen Chemie auf Titan

Die Dragonfly-Mission unter der Leitung von Dr. Melissa Trainer vom Goddard Space Flight Center der NASA wird ein hochmodernes Instrument namens Dragonfly Mass Spectrometer (DraMS) mitführen.

Dieses leistungsstarke Werkzeug wird Wissenschaftlern dabei helfen, tiefer in die komplexe Chemie auf Titan einzutauchen und möglicherweise Licht auf die chemischen Prozesse zu werfen, die zur Entstehung des Lebens auf der Erde führten, die sogenannte präbiotische Chemie.

„Wir wollen wissen, ob auf Titan die Art von Chemie stattfindet, die für frühe präbiochemische Systeme auf der Erde wichtig sein könnte“, erklärt Dr. Trainer, ein auf Titan spezialisierter Planetenforscher und Astrobiologe.

Titan: Das Ziel der Libelle

Titan, der größte Saturnmond, ist in eine dichte stickstoffreiche Atmosphäre gehüllt und weist in vielerlei Hinsicht eine verblüffende Ähnlichkeit mit der Erde auf. Mit einem Durchmesser von 5.150 Kilometern ist Titan der zweitgrößte Mond unseres Sonnensystems und wird nur von Jupiters Ganymed übertroffen.

Dichte Atmosphäre und einzigartiges Klima

Eines der markantesten Merkmale von Titan ist seine dichte Atmosphäre, die hauptsächlich aus Stickstoff und Methan besteht. Diese dichte Atmosphäre erzeugt einen Oberflächendruck, der 1,5-mal höher ist als der der Erde, was ihn zum einzigen Mond in unserem Sonnensystem mit einer substanziellen Atmosphäre macht.

Das Vorhandensein von Methan in der Atmosphäre von Titan führt zu einem faszinierenden Wasserkreislauf, der dem Wasserkreislauf der Erde ähnelt, jedoch mit Methan als primärer Flüssigkeit.

Die Oberfläche von Titan ist mit zahlreichen Seen und Meeren flüssiger Kohlenwasserstoffe übersät, vorwiegend Methan und Ethan. Diese flüssigen Körper, von denen einige größer sind als die Großen Seen auf der Erde, sind das Ergebnis des einzigartigen Klimas und der atmosphärischen Bedingungen auf Titan.

Die Cassini-Mission, die von 2004 bis 2017 das Saturnsystem erforschte, lieferte atemberaubende Bilder und Daten dieser außerirdischen Seen und Meere.

Libellenmission zur Suche auf Titan nach präbiotischer Chemie und Leben

Die komplexe Chemie auf der Titanoberfläche und in ihrer Atmosphäre hat bei Astrobiologen große Aufmerksamkeit erregt.

Mit seinen reichlich vorhandenen organischen Verbindungen und dem Vorhandensein von flüssigem Methan gilt Titan als erstklassiger Kandidat für die Erforschung der präbiotischen Chemie und der Möglichkeit der Entstehung von Leben in anderen Umgebungen als der Erde.

Unter der eisigen Kruste des Titanen liegt ein weiteres faszinierendes Merkmal: ein globaler unterirdischer Ozean aus flüssigem Wasser und Ammoniak. Dieser Ozean, von dem man annimmt, dass er salzig ist und einen hohen pH-Wert hat, könnte möglicherweise mikrobielles Leben beherbergen.

Das Vorhandensein dieses unterirdischen Ozeans sowie die einzigartige Chemie auf der Titanoberfläche machen diesen Mond zu einem faszinierenden Ziel für zukünftige Erkundungen und wissenschaftliche Forschungen.

Die Grenzen der Erforschung von Drehflüglern erweitern

Nicky Fox, stellvertretende Administratorin des Science Mission Directorate im NASA-Hauptquartier, betonte die Bedeutung der Dragonfly-Mission und erklärte: „Die Erforschung von Titan wird die Grenzen dessen verschieben, was wir mit Drehflüglern außerhalb der Erde machen können.“

Die einzigartigen Eigenschaften von Titan, einschließlich seiner reichhaltigen komplexen kohlenstoffreichen Chemie, seines inneren Ozeans und der früheren Anwesenheit von flüssigem Wasser auf der Oberfläche, machen ihn zu einem idealen Ziel für die Untersuchung präbiotischer chemischer Prozesse und der potenziellen Bewohnbarkeit einer außerirdischen Umgebung.

Innovatives Design und modernste Technologie

Das Roboter-Drehflügler Dragonfly wird die geringe Schwerkraft und die dichte Atmosphäre von Titan nutzen, um zwischen verschiedenen interessanten Punkten auf der Mondoberfläche zu fliegen, die mehrere Meilen voneinander entfernt sind.

Dieser innovative Ansatz ermöglicht die Verlagerung der gesamten Instrumentenpalette an neue Standorte, nachdem der vorherige Standort gründlich erkundet wurde, und bietet so Zugang zu Proben aus verschiedenen geologischen Umgebungen.

DraMS wurde von demselben Team entwickelt, das für die Instrumentensuite „Sample Analysis at Mars“ (SAM) an Bord des Rovers Curiosity verantwortlich ist, und wird Oberflächenproben mithilfe von auf dem Mars getesteten Techniken analysieren.

Dr. Trainer betonte die Vorteile dieses Erbes und erklärte: „Dieses Design hat uns ein Instrument gegeben, das sehr flexibel ist und sich an die verschiedenen Arten von Oberflächenproben anpassen kann.“

Herausforderungen und Finanzierung der Dragonfly-Mission

Die Dragonfly-Mission hat ihre vorläufige Entwurfsprüfung Anfang 2023 erfolgreich bestanden. Aufgrund von Finanzierungsengpässen wurde die Mission jedoch gebeten, ein aktualisiertes Budget und einen aktualisierten Zeitplan zu entwickeln.

Der überarbeitete Plan, der im November 2023 vorgelegt und vorbehaltlich genehmigt wurde, hing vom Ergebnis des Haushaltsverfahrens für das Geschäftsjahr 2025 ab.

Mit der Veröffentlichung des Budgetantrags des Präsidenten für das Geschäftsjahr 2025 wird Dragonfly nun mit Gesamtlebenszykluskosten von 3,35 Milliarden US-Dollar und einem Starttermin für Juli 2028 bestätigt.

Dies spiegelt einen Kostenanstieg um etwa das Zweifache der ursprünglich vorgeschlagenen Kosten und eine Verzögerung von mehr als zwei Jahren gegenüber der ursprünglichen Auswahl im Jahr 2019 wider.

Trotz der Herausforderungen, die sich aus Finanzierungsengpässen, der COVID-19-Pandemie, Lieferkettenproblemen und einer umfassenden Design-Iteration ergeben, bleibt die NASA der Dragonfly-Mission treu.

Für eine Schwerlastträgerrakete wurden zusätzliche Mittel bereitgestellt, um die Reisephase der Mission zu verkürzen und die verspätete Ankunft bei Titan auszugleichen.

Strenge Tests und Validierung

Um den Erfolg der Dragonfly-Mission sicherzustellen, haben Forscher auf der Erde umfangreiche Tests und Validierungen der Designs und Modelle der atomgetriebenen, autogroßen Drohne durchgeführt.

Das Missionsteam führte Testkampagnen im Langley Research Center der NASA durch und nutzte dabei den Subsonic Tunnel und den Transonic Dynamics Tunnel (TDT), um rechnergestützte Fluiddynamikmodelle zu validieren und Daten unter simulierten Titan-Atmosphärenbedingungen zu sammeln.

Ken Hibbard, Dragonfly-Missionssystemingenieur bei APL, betonte die Bedeutung dieser Tests und erklärte: „Alle diese Tests fließen in unsere Dragonfly Titan-Simulationen und Leistungsvorhersagen ein.“

Der Fortschritt der Dragonfly-Mission markiert eine neue Ära der Erforschung und wissenschaftlichen Entdeckung. Dr. Trainer drückte ihre Begeisterung aus und sagte: „Dragonfly ist eine spektakuläre wissenschaftliche Mission mit breitem Gemeinschaftsinteresse, und wir freuen uns darauf, die nächsten Schritte dieser Mission zu unternehmen.“

Mit der Dragonfly-Mission wird Science-Fiction zur Realität

Zusammenfassend verkörpert die Dragonfly-Mission die Essenz menschlicher Neugier und des unermüdlichen Strebens nach Wissen. Während sich die NASA darauf vorbereitet, dieses revolutionäre Drehflügler in die außerirdische Welt Titan zu schicken, stehen wir am Rande einer neuen Ära der Erforschung und Entdeckung.

Mit seinem innovativen Design, modernster Technologie und dem unerschütterlichen Engagement des Missionsteams wird Dragonfly die Geheimnisse der präbiotischen Chemie lüften und Licht auf das Potenzial für Leben außerhalb der Erde werfen.

Während wir gespannt auf den Start dieser gigantischen Mission warten, können wir uns nur vorstellen, welche Wunder uns auf dem rätselhaften Saturnmond erwarten. Die Dragonfly-Mission ist ein Beweis für den unbezwingbaren menschlichen Geist und unsere grenzenlose Fähigkeit, die Grenzen des Wissens zu erweitern.

Um es mit den Worten von Ken Hibbard zu sagen: „Mit Dragonfly verwandeln wir Science-Fiction in Forschungsfakten“, und diese Tatsache wird zweifellos künftige Generationen inspirieren.

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