Hvad med en mission til Titan?

Som du sikkert ved, NASA annoncerede for nylig planer om at sende en mission til Jupiters måne Europa. Hvis alt går godt, Europa Clipper vil eksplodere for verden i 2020'erne, og kredser om den iskolde måne for at opdage alle dens hemmeligheder.

Og det er fantastisk og det hele, Jeg kan godt lide Europa. Men ved du, hvor jeg virkelig gerne vil have os til at tage hen næste gang? Titan.

Titan, som du sikkert ved, er den største måne, der kredser om Saturn. Faktisk, det er den næststørste måne i solsystemet efter Jupiters Ganymedes. Den måler 5, 190 kilometer på tværs, næsten halvdelen af ​​jordens diameter. Dette sted er stort.

Den kredser om Saturn hver 15. time og 22. dag, og ligesom mange store måner i solsystemet, det er tidevandslåst til sin planet, viser altid Saturn den ene side.

Før NASAs Voyager-rumfartøj ankom i 1980, astronomer troede faktisk, at Titan var den største måne i solsystemet. Men Voyager viste, at den faktisk har en tyk atmosfære, der strækker sig godt ud i rummet, gør den sande størrelse af månen svær at bedømme.

Denne atmosfære er et af de mest interessante træk ved Titan. Faktisk, det er den eneste måne i hele solsystemet med en betydelig atmosfære. Hvis du kunne stå på overfladen, du ville opleve omkring 1,45 gange det atmosfæriske tryk på Jorden. Med andre ord, du behøver ikke en trykdragt for at vandre rundt på Titans overflade.

Du ville, imidlertid, har brug for en frakke. Titan er utrolig kold, med en gennemsnitstemperatur på næsten -180 Celsius. For jer Fahrenheit-mennesker er det -292 F. Den koldeste jordtemperatur, der nogensinde er målt på Jorden, er næsten -90 C, så meget koldere.

Du ville også have brug for en måde at trække vejret på, da Titans atmosfære næsten udelukkende består af nitrogen, med spormængder af metan og brint. Den er tyk og giftig, men ikke morderisk, ligesom Venus.

Titan er kun blevet udforsket et par gange, og vi er faktisk kun landet på det én gang.

Det første rumfartøj til at besøge Titan var NASAs Pioneer 11, som fløj forbi Saturn og dens måner i 1979. Denne forbiflyvning blev efterfulgt af NASAs Voyager 1 i 1980 og derefter Voyager 2 i 1981. Voyager 1 fik en speciel bane, der ville tage den så tæt som muligt på Titan for at give os et nærbillede. syn på verden.

Voyager var i stand til at måle sin atmosfære, og hjalp videnskabsmænd med at beregne Titans størrelse og masse. Det fik også en antydning af mørkere områder, som senere skulle vise sig at være oceaner af flydende kulbrinter.

Den sande tidsalder for Titan-udforskning begyndte med NASAs Cassini-rumfartøj, som ankom til Saturn den 4. juli, 2004. Cassini foretog sin første forbiflyvning af Titan den 26. oktober, 2004, komme inden for 1, 200 kilometer eller 750 miles af planeten. Men dette var kun begyndelsen. Ved afslutningen af ​​sin mission senere i år, Cassini vil have foretaget 125 forbiflyvninger af Titan, kortlægge verden i utrolige detaljer.

Cassini så, at Titan faktisk har et meget kompliceret hydrologisk system, men i stedet for flydende vand, det har vejr af kulbrinter. Himlen er oversået med metanskyer, som kan regne og fylde oceaner af næsten ren metan.

Og vi ved alt om dette på grund af Cassinis Huygens lander, som løsrev sig fra rumfartøjet og landede på Titans overflade den 14. januar, 2005. Her er en fantastisk timelapse, der viser udsigten fra Huygens, da den passerede ned gennem Titans atmosfære, og landede på dens overflade.

Huygens landede på en flad slette, omgivet af "klipper", frosne kugler af vandis. Det var heldigt, men sonden var også bygget til at flyde, hvis den tilfældigvis landede på væske i stedet for.

Det varede i omkring 90 minutter på Titans overflade, at sende data tilbage til Jorden, før det blev mørkt, pakke den fjerneste landing menneskeheden nogensinde har opnået i solsystemet.

Selvom vi ved en del om Titan, der er stadig så mange mysterier. Den første store er væskens kredsløb. På tværs af Titan er der disse enorme oceaner af flydende metan, som fordamper for at skabe metanskyer. Disse regn, skabe tåger og endda floder.

Er det vulkansk? Der er områder af Titan, der helt sikkert ser ud som om der har været vulkaner for nylig. Måske er de kryovulkaner, hvor tidevandsinteraktionerne med Saturn får vand til at vælde op fra under skorpen og bryde ud på overfladen.

Er der liv der? Dette er måske den mest spændende mulighed af alle. Det metanrige system har de forløberkemikalier, som livet på Jorden sandsynligvis brugte til at komme i gang for milliarder af år siden. Der er sandsynligvis opvarmede områder under overfladen og flydende vand, som kan opretholde liv. But there could also be life as we don't understand it, using methane and ammonia as a solvent instead of water.

To get a better answer to these questions, we've got to return to Titan. We've got to land, rove around, sail the oceans and swim beneath their waves.

Now you know all about this history of the exploration of Titan. It's time to look at serious ideas for returning to Titan and exploring it again, especially its oceans.

Planetary scientists have been excited about the exploration of Titan for a while now, and a few preliminary proposals have been suggested, to study the moon from the air, jorden, and the seas.

First up, there's the Titan Saturn System Mission, a mission proposed in 2009, for a late 2020s arrival at Titan. This spacecraft would consist of a lander and a balloon that would float about in the atmosphere, and study the world from above. Over the course of its mission, the balloon would circumnavigate Titan once from an altitude of 10km, taking incredibly high resolution images. The lander would touch down in one of Titan's oceans and float about on top of the liquid methane, sampling its chemicals.

As we stand right now, this mission is in the preliminary stages, and may never launch.

In 2012, Dr. Jason Barnes and his team from the University of Idaho proposed sending a robotic aircraft to Titan, which would fly around in the atmosphere photographing its surface. Titan is actually one of the best places in the entire solar system to fly an airplane. It has a thicker atmosphere and lower gravity, and unlike the balloon concept, an airplane is free to go wherever it needs powered by a radioactive thermal generator.

Although the mission would only cost about $750 million or so, NASA hasn't pushed it beyond the conceptual stage yet.

An even cooler plan would put a boat down in one of Titan's oceans. In 2012, a team of Spanish engineers presented their idea for how a Titan boat would work, using propellers to put-put about across Titan's seas. They called their mission the Titan Lake In-Situ Sampling Propelled Explorer, or TALISE.

Propellers are fine, but it turns out you could even have a sailboat on Titan. The methane seas have much less density and viscosity than water, which means that you'd only experience about 26% the friction of Earth. Cassini measured windspeeds of about 3.3 m/s across Titan, which half the average windspeed of Earth. But this would be plenty of wind to power a sail when you consider Titan's thicker atmosphere.

And here's my favorite idea. A submarine. This 6-meter vessel would float on Titan's Kraken Mare sea, studying the chemistry of the oceans, measuring currents and tides, and mapping out the sea floor.

It would be capable of diving down beneath the waves for periods, studying interesting regions up close, and then returning to the surface to communicate its findings back to Earth. This mission is in the conceptual stage right now, but it was recently chosen by NASA's Innovative Advanced Concepts Group for further study. If all goes well, the submarine would travel to Titan by 2038 when there's a good planetary alignment.

Okay? Are you convinced? Let's go back to Titan. Let's explore it from the air, crawl around on the surface and dive beneath its waves. It's one of the most interesting places in the entire solar system, and we've only scratched the surface.

If I've done my job right, you're as excited about a mission to Titan as I am. Let's go back, let's sail and submarine around that place. Let me know your thoughts in the comments.