Fagyos és koromsötét barlangrendszerek rejtőznek a Szaturnusz leghidegebb holdján, ahová most gömb alakú minidrónok készülnek. A Titán felszíne alatti metánvájt járatok feltérképezése a földön kívüli élet nyomait kereső kutatók legújabb nagy vállalkozása. Az amerikai űrügynökség olyan apró, forgószárnyak nélküli robothad koncepcióját támogatja, amely képes lehet behatolni a felszín alatti üregekbe. A SPARK névre keresztelt projekt célja, hogy eljusson azokra a területekre, ahová a hagyományos kerekeken guruló járművek vagy a nagyobb méretű repülő egységek soha nem lennének képesek belépni.
A Szaturnusz legnagyobb holdja különleges égitest a Naprendszerben, hiszen a Földön kívül ez az egyetlen ismert világ, amelynek felszínén tartósan folyékony tavak és folyók találhatók. Ott azonban a víz helyett folyékony metán és etán képez folyadékkörforgást. Ennek következtében a hold felszínén összetett karsztos domborzat alakult ki víznyelőkkel és kiterjedt barlangrendszerekkel. A tudósok úgy vélik, hogy ezek a földalatti üregek kulcsfontosságúak lehetnek a prebiotikus kémia és az esetlegesen jelen lévő szerves molekulák tanulmányozásában.
Ionhajtású robothad a mozgó alkatrészek nélküli repülésért
A Hawaii Egyetem kutatója, Daniel Drew által vezetett fejlesztés a szilárdtest-elektrohidrodinamikai (EHD) hajtásra épít. A mozgó alkatrészek és forgó légcsavarok nélküli lebegés során a rendszer elektromos mező segítségével ionizálja a légköri gázokat, és az így keletkező ionszél biztosítja a tolóerőt. A gömb alakú miniatűr drónok szerkezete kifejezetten a Titán szélsőséges környezetéhez igazodik, ahol a rendkívül hideg, mínusz 179 Celsius-fokos hőmérséklet és a sűrű, nitrogénben gazdag légkör sajátos fizikai feltételeket teremt.
A forgószárnyak elhagyása nem csupán mérnöki érdekesség, hanem alapvető technológiai szükséglet a barlangi környezetben. A szűk járatokban a hagyományos légcsavarok könnyen megsérülhetnének a sziklafalaknak ütközve. Ráadásul a légcsavarok keltette kavargó légáramlatok felkavarhatnák az aljzat finom üledékét, ami megnehezítené a kémiai elemzéseket. Az ionhajtású minidrónok csendes és finom lebegése ezzel szemben minimális zavart okoz a környezetben, így a beépített műszerek zavartalanul vizsgálhatják a sziklafalakat.
Metánfolyók és szénhidrogén-karsztok a felszín alatt
A Földön a víz oldja a mészkövet és hoz létre barlangrendszereket, a Titánon viszont a folyékony szénhidrogének vájtak mély járatokat a vízjégből álló alapkőzetbe. A kutatók feltételezik, hogy ezekben a védett földalatti üregekben a szerves vegyületek felhalmozódhatnak és épségben megőrződhetnek. A barlangok belseje természetes pajzsot nyújt a káros kozmikus sugárzással szemben, és kiegyenlítettebb feltételeket biztosít a kémiai reakciók számára.
A Jet Propulsion Laboratory és a Blue Marble Space Institute szakembereinek közreműködésével zajló kutatás során a szakértők arra keresik a választ, miként reagálnak a szerves anyagok a fagyos környezetben. Ha léteznek a holdon olyan komplex molekuláris szerkezetek, amelyek közelebb vihetnek az élet eredetének megértéséhez, azokat a legnagyobb valószínűséggel ezekben az eldugott üregekben lehet megtalálni. A miniatűr drónraj tagjai egymással kommunikálva fedezhetnék fel a járatokat.
A Dragonfly korlátai és a NIAC jövőbe mutató finanszírozása
A NASA jelenleg is gőzerővel készíti elő a Dragonfly elnevezésű, nukleáris energiával működő missziót, amelynek indítását 2028-ra tervezik. A Dragonfly egy autó méretű, nyolc rotorral felszerelt repülő egység, amely nagy távolságokat tesz majd meg a hold felszíni területei között. Méretei és a nagy kiterjedésű légcsavarjai miatt azonban a Dragonfly teljesen alkalmatlan arra, hogy szűk barlangokba vagy mély sziklahasadékokba ereszkedjen le.
A SPARK projekt pontosan ezt a hiányt tölti ki, kiegészítve a nagyobb szabású felszíni kutatásokat. A fejlesztés a NASA Innovatív Fejlett Koncepciók (NIAC) nevű programjának keretében kapott kezdeti támogatást, amely 3,2 millió dolláros keretösszeget osztott szét 18 úttörő ötlet között. A NIAC olyan korai fázisú elképzeléseket karol fel, amelyek mérnöki kihívásaik ellenére forradalmasíthatják a jövőbeli űrkutatást.
A kilenc hónapos első fázis során a fejlesztőcsapat a drónok energiaellátó rendszereit és a fagypont alatti működés hőtani határait szimulálja. Bár a technológia gyakorlati bevetése még évekre van a megvalósítástól, az ionhajtású minidrónok rajban történő alkalmazása teljesen új távlatokat nyithat a Naprendszer rejtett zugainak feltárásában.
