Missione Dragonfly: Esplorazione di Titano, la Luna di Saturno

Un viaggio astrobiologico per analizzare la chimica e la geologia uniche di Titano

La missione Dragonfly, programmata per essere lanciata nel 2028 da SpaceX, si concentrerà sull’esplorazione della luna di Saturno, Titano, concentrandosi sui suoi unici liquidi idrocarburici e sul potenziale per processi chimici prebiotici. Dragonfly utilizzerà un design ad ottocottero ottimizzato per le condizioni uniche di Titano, studiando la chimica e la geologia della luna dal sito di atterraggio vicino al cratere Selk.

Il lancio della missione Dragonfly

La NASA ha assegnato a SpaceX il contratto per il lancio della missione Dragonfly su Titano, la luna di Saturno. La missione, prevista per essere lanciata a bordo di un razzo Falcon Heavy nel 2028, mira a raggiungere Titano entro il 2034. Dragonfly è una missione di astrobiologia progettata per analizzare la composizione chimica della superficie della fredda luna e esplorare il suo potenziale per l’attività prebiotica. Questo segnerà la seconda visita a Titano, dopo la breve missione della sonda Huygens dell’Agenzia Spaziale Europea nel 2005.

Esplorare l’Ambiente Unico di Titano

Titano si distingue nel Sistema Solare come l’unico corpo celeste, oltre alla Terra, con liquidi in superficie. Tuttavia, questi liquidi sono idrocarburi, non acqua. Potrebbero anche esserci depositi superficiali di ghiaccio d’acqua, probabilmente da impatti o attività criovulcanica. Gli scienziati ritengono che Titano potrebbe ospitare composti prebiotici, rendendolo una destinazione chiave per lo studio delle origini della vita e della progressione della chimica prebiotica.

Bubbles in Titan s Seas
These images of Titan s well-known hydrocarbon seas are from Cassini radar data.
JPL-Caltech/NASA, ASI, USGS

Titano è favorevole al volo motorizzato; la sua atmosfera è densa e la sua gravità è debole rispetto alla Terra. Dragonfly è un ottocottero, un grande quadricottero con doppi rotori, che può sfruttare le condizioni favorevoli al volo di Titano. Viaggerà a circa 36 km/h e sarà alimentato da un Generatore Termoelettrico a Radioisotopi (RTG), un tipo di motore provato in molteplici missioni. L’astronave è progettata per essere ridondante; può perdere uno dei suoi motori o rotori e continuare a funzionare.

Geologic Map of Selk Crater, Titan
Geologic map of Selk crater, Titan. VIMS highest-resolution view of Selk achieves about 2.5 kilometers per pixel across the impact crater.
NASA / JPL / UA / color composite by Jason Perry

Atterraggio e Studi Iniziali su Titano

Dragonfly atterrerà vicino a una caratteristica di Titano chiamata Shangri-La, a est del punto di atterraggio della sonda Huygens. Shangri-La è una delle tre grandi distese di sabbia vicino all’equatore della luna. L’obiettivo di Dragonfly è la struttura d’impatto Selk, vicino al bordo di Shangri-La. Selk è un cratere d’impatto giovane di circa 90 km di diametro che presenta pozze di fusione, siti in cui acqua liquida e composti organici potrebbero mescolarsi per formare aminoacidi o altre biomolecole. Dragonfly atterrerà inizialmente su alcune dune vicino alla struttura per poi iniziare l’esplorazione della regione e della sua chimica.

Analisi delle Caratteristiche Geologiche di Titano

Grazie principalmente a Cassini e Huygens, i ricercatori hanno fatto progressi nella comprensione di Titano. In un articolo del 2020, i ricercatori hanno esaminato due tipi di crateri sulla luna: crateri di dune e crateri di pianure. Selk è un cratere di dune, e nell’articolo i ricercatori hanno affermato che i crateri di dune sono più ricchi di composti organici rispetto ai crateri di pianure, e infatti sono quasi interamente composti da organici. Tuttavia, la spessa atmosfera di Titano rende difficile l’osservazione, e queste scoperte derivano dall’interpretazione dell’albedo e dell’emissività.

NASA SpaceX Falcon Heavy Europa Clipper Launch
SpaceX s Falcon Heavy rocket sends NASA s Europa Clipper into space from its Florida launch pad. If all goes well, the Falcon Heavy will launch the Dragonfly mission to Titan in July, 2028.
SpaceX

Selk e gli altri crateri di dune potrebbero originariamente avere contenuto più ghiaccio d’acqua, secondo la ricerca, ma gran parte è stata erosa. Tuttavia, c’è stato un lungo periodo in cui il ghiaccio d’acqua era presente, e Dragonfly si sta dirigendo verso Selk per esaminare la chimica nel cratere e cercare di determinare se acqua e composti organici abbiano interagito e se la chimica prebiotica abbia fatto progressi.

Il Ruolo di Falcon Heavy nel Viaggio di Dragonfly

Spetta a Falcon Heavy di SpaceX inviare Dragonfly verso Titano. Falcon Heavy ha all’attivo 11 lanci, tra cui il lancio del Europa Clipper nell’ottobre. Dopo che Falcon Heavy avrà lanciato Dragonfly, l’astronave effettuerà un sorvolo della Terra per acquisire velocità aggiuntiva. Ci vorranno sei anni affinché Dragonfly raggiunga Titano, e proprio quando arriverà, la capsula di ingresso si separerà dal modulo di crociera. Con l’aiuto di un aeroshell e due paracadute, il lander affronterà una discesa di circa 105 minuti. A circa 1,2 km dalla superficie, il lander dispiegherà i suoi pattini e, basandosi sui dati lidar e radar, effettuerà un atterraggio autonomo.

Dal sito di atterraggio, Dragonfly si dispiegherà e effettuerà una serie di voli fino a 8 km di lunghezza. Nella regione ci sono geologie diverse, e il velivolo acquisirà campioni per poi analizzarli durante le notti di Titano, che durano circa 8 giorni terrestri o circa 192 ore. Successivamente, si dirigerà verso il cratere Selk.

Il Significato di Titano in Astrobiologia

Titano è un importante obiettivo di astrobiologia nel nostro Sistema Solare, e a differenza delle lune oceaniche ghiacciate Europa ed Encelado, non c’è la complessità aggiuntiva di doversi in qualche modo aprire la strada attraverso uno spesso strato di ghiaccio prima che il suo ambiente potenzialmente biologico possa essere esaminato. Ma affinché tutto ciò abbia successo, è necessario un lancio riuscito. La NASA sta pagando a SpaceX circa 256 milioni di dollari per lanciare Dragonfly, e se il lancio avviene senza intoppi, sarà denaro ben speso.

Adattato da un articolo originariamente pubblicato su Universe Today.

Dune and Plain Impact Craters on Titan
An annotated VIMS RGB color image showing the dune and plain impact craters on Titan from a study of crater composition and evolution. The yellow sections indicate the crater floors and the red sections are the ejecta blankets. Menrva is the largest crater, and Selk will be visited by NASA s Dragonfly mission in 2034.
Solomonidou et al. (2020); background map: Le Mouélic et al. (2019)

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