Mezi mnoha měsíci Sluneční soustavy vyniká Saturnův Titan. Je jediný, o němž se ví, že má silnou atmosféru a kapaliny na svém povrchu. A dokonce má i podobný systém počasí jako Země, jen na něm místo vody prší metan. Mohl by se zde také nacházet nějaký druh života? Odpověď na tuto otázku má být cílem mise Dragonfly neboli Vážka.
Mise Dragonfly na Saturnově měsíci Titanu má odvážný cíl, poletí hledat původ života
Mise Dragonfly organizovaná americkou NASA se má uskutečnit v polovině třicátých let 21. století a mělo by se jednat o jednu z nejnáročnějších výzev této agentury. Jejím cílem je poslat na povrch Titanu létající dron podobný vrtulníčku, který by měl těleso detailně prozkoumat.
Na konci července letošního roku konečně vydal tým projektu Dragonfly detailní popis mise – vyšel v odborném časopise The Planetary Science Journal. Mezi cíle sondy Dragonfly podle něj patří hledání chemických důkazů života, zkoumání aktivního cyklu metanu a výzkum chemických reakcí, které v současnosti probíhají v atmosféře Titanu a na jeho povrchu.
Sonda má tedy pátrat po různých znacích spojených se životem, má hledat jak jeho možné stopy, tak i podmínky, za nichž by mohl vznikat.
Sen vědců
„Titan představuje vědeckou utopii,“ uvedl spoluautor studie Alex Hayes. „Vědecké otázky, které si ohledně Titanu klademe, jsou velmi široké, protože zatím moc nevíme, co se vlastně na jeho povrchu děje. Na každou otázku, na kterou jsme našli během průzkumu Titanu z oběžné dráhy Saturnu odpověď, jsme získali deset otázek nových,“ komentoval dosavadní stav poznání vědec.
Titan studovala mise Cassini. Přestože tato sonda obíhala kolem Saturnu už 13 let, hustá metanová atmosféra Titanu znemožnila spolehlivě rozlišit materiály na jeho povrchu. Radar sondy Cassini sice umožnil vědcům proniknout hlouběji do atmosféry a rozpoznat tam struktury podobné Zemi, včetně dun, jezer a hor, ale jejich složení už poznat nemohl. „Ve skutečnosti jsme v době vypuštění sondy Cassini ani nevěděli, jestli je povrch Titanu tvořený obrovským kapalným oceánem metanu a etanu, anebo je to pevný povrch z vodního ledu a pevných organických látek,“ řekl Hayes.
Vizualizace sondy Dragonfly na Titanu
Ještě lépe Titan popsala sonda Huygens, která na něm přistála v roce 2005. Ta byla kvůli výše popsané nejistotě navržena tak, aby buď plula v metanovém a etanovém moři, anebo dokázala přistát na pevném povrchu. Její vědecké experimenty ale raději probíhaly ještě před přistáním, tedy převážně v atmosféře. Nebylo totiž jisté, jestli přistání přežije. Dragonfly tak bude první misí, která má zkoumat přímo povrch Titanu a zjišťovat detailní složení jeho povrchu bohatého na organické látky.
Vědci ale dokázali díky těmto dílčím faktům vytvořit jakýsi model Titanu a teď by mise Dragonfly měla ověřit, jestli je reálný. „Pro mě je vzrušující, že jsme udělali předpovědi o tom, co se děje v místním měřítku na povrchu a jak Titan funguje jako systém,“ potvrdil Hayes, „a snímky a měření Dragonfly nám řeknou, nakolik jsou správné nebo ne.“
Hayese osobně nejvíce zajímá, jak vypadají procesy na povrchu planety a jak fungují interakce mezi povrchem a atmosférou. „Mým hlavním vědeckým zájmem je pochopit Titan jako složitý svět podobný Zemi a snažit se porozumět procesům, které řídí jeho vývoj,“ řekl. „To zahrnuje všechno od interakcí metanu s povrchem a atmosférou, až po směrování materiálu po povrchu a jeho potenciální výměnu s nitrem měsíce,“ dodal.
Mise postavená na zkušenostech
Mise Dragonfly vychází ze zkušeností, které američtí vědci nasbírali v oblasti mimoplanetárních sond, zejména z těch od mise Cassini. Klíčovou roli v obou projektech hrála Cornellova univerzita. Její vědci se ale poučili i na nejnovějších výpravách na Mars – pracovali totiž na misích Mars Science Laboratory a Mars 2020 a vedli misi Mars Exploration Rovers.
Právě na nich si natrénovali vše, co se týká konstrukce i ovládání dálkově řízených sond, které mohou zkoumat velmi vzdálená kosmická tělesa. Poznatky získané z těchto vozítek na Marsu se nyní přenášejí na stroje, které by měly zkoumat Titan, řekl Hayes.
Dragonfly stráví na tomto měsíci celý jeden místní den, jeho délka odpovídá 16 pozemským. Začne na místě přistání, kde bude provádět vědecké experimenty a pozorování. Poté odletí na nové místo, jehož vlastnosti by se od původní lokality měly co nejvíc lišit. Vědecký tým, který misi bude řídit, se tedy musí rozhodnout, co bude sonda dělat dál až během akce, a to na základě zkušeností z předchozí lokality. A přesně tohle dělají vozítka na Marsu už řadu let, jen mezi lokalitami nepřelétají, ale přejíždějí.
Nízká gravitace Titanu (odpovídá asi jedné sedmině té pozemské) a také jeho hustá atmosféra ale umožňují, aby zde přesuny probíhaly pomocí létajícího stroje, jenž se nad povrchem bude pohybovat pomocí rotoru. Podmínky jsou pro takový vrtulníček ideální, ze známých dat se totiž zdá, že jeho atmosféra je poměrně klidná, vítr je zde dokonce slabší než na Zemi. Přesto se mise musí připravit na spoustu neznámých, neví se například, jak to bude vypadat s deštěm.
Jako mladá Země
Titan je pro vědce mnoha oborů zajímavý především proto, že jeho současné podmínky velmi připomínají ty, které panovaly na rané Zemi. Týká se to hlavně takzvaných prebiotických chemických sloučenin, tedy složitých chemických struktur, jež by mohly být původci života. Předpokládá se, že právě z nich se mohly na Zemi vyvinout ještě složitější chemické sloučeniny schopné samoorganizace, tedy to, čemu se říká život.
Vizualizace sondy Dragonfly na Titanu
V atmosféře Titanu panují podle výsledků mise Cassini ideální podmínky pro vznik takových chemických struktur. Mohla by tak být dobrou analogií toho, co se odehrálo na rané Zemi.