Новейший гамма-спектрометр поможет определить приоритетные зоны для исследований и раскрыть тайны пребиотической химии Титана
Реализация миссии Dragonfly перешла на важный этап: Ливерморская национальная лаборатория (LLNL) передала коллегам из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса передовой гамма-спектрометр. Устройство станет центральным компонентом научной аппаратуры DraGNS (Dragonfly Gamma-ray and Neutron Spectrometer), которая сейчас проходит финальную стадию интеграции и наземных испытаний.
Запуск экспедиции NASA запланирован на 2028 год, а прибытие к спутнику Сатурна — на 2034-й. Это будет первая высадка на поверхность Титана после завершения работы зонда «Гюйгенс» в 2005 году. В отличие от своего предшественника, Dragonfly представляет собой роторный аппарат, способный перемещаться между различными локациями, что позволит детально изучить регион Шангри-Ла и ударный кратер Селк.
Титан — уникальный мир в Солнечной системе, единственный спутник с плотной атмосферой и стабильными водоемами на поверхности. Правда, вместо воды здесь циркулируют жидкие метан и этан, образуя реки и озера, а дюны сложены из углеводородного песка. Несмотря на экстремальный холод, препятствующий привычным формам жизни, наличие сложной органики и следы гипотетического взаимодействия с жидкой водой в прошлом делают Титан идеальной площадкой для поиска «кирпичиков» жизни.
Фото: Blaise Douros / LLNL
Здесь незаменимым окажется спектрометр DraGNS. Устройство будет анализировать химический состав грунта непосредственно на месте, помогая ученым выбирать наиболее интересные для изучения образцы. Как отмечает физик Морган Бёркс, поверхность спутника, вероятно, состоит из смеси водяного льда, аммиака и углеводородов, однако датчики могут зафиксировать и присутствие гораздо более сложных органических соединений.
В сердце прибора находится германиевый кристалл, обладающий спектральным разрешением, которое в 10–20 раз превосходит возможности аналогов. Это позволяет буквально считывать энергетические «отпечатки» элементов, безошибочно определяя состав космических объектов.
Хотя инженеры лаборатории уже имеют богатый опыт создания оборудования для миссий MESSENGER, Psyche и проекта Martian Moons eXploration, для Dragonfly им пришлось решать качественно новые задачи.
Прибору предстоит выдержать шестилетний перелет сквозь потоки космической радиации и солнечные вспышки, а после посадки — функционировать при суровых температурах около −180 °C. Кроме того, спектрометр должен сохранить работоспособность после колоссальных вибраций при старте Falcon Heavy и перегрузок во время вхождения в атмосферу Титана.
В течение двух лет аппарат прошел серию жестких испытаний: от симуляции температурных перепадов в диапазоне от −200 до +115 °C до воздействия мощных потоков протонов, эквивалентных десятилетнему пребыванию в открытом космосе.
С переходом к фазе сборки научная значимость проекта продолжает расти. Данные, полученные с помощью DraGNS, помогут не только составить химическую карту Титана, но и понять, насколько глубоко зашли процессы пребиотической эволюции в глубинах внешней Солнечной системы.
Источник: iXBT
