Новая миссия под названием Dragonfly будет оборудована специальным прибором под названием масс-спектрометр Dragonfly (DraMS). Он предназначен для того, чтобы помочь ученым лучше понять химические процессы на Титане, а также пролить свет на химические процессы, происходившие на Земле в далеком прошлом и в конечном итоге приведшие к формированию жизни.
Сложный химический состав, внутренний океан и наличие в прошлом жидкой воды на поверхности делают Титан идеальным местом для изучения добиотических химических процессов и потенциально обитаемой внеземной средой.
«Мы хотим знать, происходит ли на Титане химический процесс, который может быть важен для ранних добиохимических систем на Земле», — объясняет доктор Мелисса Трейнер (Melissa Trainer) из Центра космических полетов имени Годдарда (НАСА).
Мелисса Трейнер – планетолог и астробиолог, специализирующийся на Титане. Она также руководит прибором DraMS, который будет сканировать поверхность Титана в поисках доказательств пребиотической химии.
Для достижения этих целей роботизированный винтокрыл Dragonfly будет использовать низкую гравитацию и плотную атмосферу Титана, чтобы летать между различными точками на поверхности Титана, разбросанными в нескольких километрах друг от друга. Это позволит аппарату Dragonfly перемещать весь свой набор инструментов на новое место, когда предыдущее будет полностью исследовано, и иметь доступ к образцам в средах с разнообразной геологической историей.
На каждом участке образцы размером менее грамма будут высверливаться из поверхности Титана с помощью бура для сбора сложных органических веществ (DrACO) и доставляться внутрь основного корпуса посадочного модуля в место, называемое «чердаком», где находится инструмент DraMS. Там они будут облучаться бортовым лазером или испаряться в печи для измерения с помощью DraMS. Масс-спектрометр — это прибор, который анализирует различные химические компоненты образца, разделяя эти компоненты на основные молекулы и пропуская их через датчики для идентификации.
«DraMS предназначен для изучения органических молекул, которые могут присутствовать на Титане, их состава и распределения в различных поверхностных средах», — сказала Мелисса Трейнер.
Органические молекулы содержат углерод и используются всеми известными формами жизни. Они представляют интерес для исследования формирования жизни.
Масс-спектрометры определяют, что находится в образце, ионизируя материал (то есть бомбардируя его энергией, так что атомы в нем становятся положительно или отрицательно заряженными) и исследуя химический состав различных соединений. Это включает в себя определение отношения между весом молекулы и ее зарядом, который служит характерной чертой.
DraMS был частично разработан той же командой в Годдарде, которая разработала набор инструментов для анализа марсианских проб (SAM) на борту марсохода Curiosity. DraMS предназначен для исследования образцов поверхностного материала Титана с использованием методов, проверенных на Марсе с помощью комплекса SAM.
Мелисса Тренер подчеркнула преимущества такого наследия. Ученые миссии Dragonfly не хотели «изобретать велосипед», когда дело дошло до поиска органических соединений на Титане, и вместо этого использовали устоявшиеся методы, которые применялись на Марсе и в других местах. «Благодаря этой конструкции мы получили очень гибкий инструмент, который можно адаптировать к различным типам образцов поверхности», — отметила Мелисса Трейнер.
DraMS и другие научные инструменты на Dragonfly разрабатываются и строятся под руководством Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд, которая руководит миссией НАСА и разрабатывает и строит винтокрылый аппарат-посадочный модуль.
Источник: Goddard Space Flight Center