Vážka pro metanový svět: Kvadrokoptéra Dragonfly bude zkoumat Saturnův Titan

NASA připravuje novou sondu nazvanou Dragonfly, jež by se měla v roce 2026 vydat na průzkum Titanu. Po osmi letech kosmického putování, tedy roku 2034, tak odstartuje fascinující vědecká mise. Dragonfly neboli „vážka“ totiž nebude přistávací sondou jako její předchůdce Huygens, který na povrch Saturnova souputníka dosedl v lednu 2005. Půjde o stroj připomínající dron a na pozoruhodném vzdáleném světě prozkoumá desítky lokalit. 

Zpátky v čase

Bezpochyby nejzajímavější průvodce plynného obra je zároveň druhým největším měsícem Sluneční soustavy, po Jupiterově Ganymedu, a také jediným satelitem s hustou atmosférou. Jeho povrch halí vrstva oranžové mlhy, neproniknutelné pro viditelné světlo. Hlavní složky tamního ovzduší tvoří dusík a metan. Plynný metan přechází do kapalné fáze za teploty nižší než −170 °C, na povrchu se vypařuje a vzniká oblačnost, z níž vypadávají srážky. Po dosažení povrchu stéká kapalný metan po svažujícím se terénu do říčních koryt a putuje do níže položených míst, kde se formují jezera a moře. 

Probíhá tam tedy činnost, kterou na Zemi označujeme jako „koloběh vody v přírodě“, jen s tím rozdílem, že na Titanu místo H₂O cirkuluje metan. Zatímco na modré planetě se z nebe snášejí kapky deště o maximálním průměru 6,5 mm rychlostí asi 9,2 m/s, na zmíněném měsíci se jedná o kapky metanu s průměrem zhruba 9,5 mm a s odhadovanou rychlostí 1,6 m/s.

Důležitý rozdíl mezi atmosférami obou těles spočívá v kyslíku. Zatímco na Titanu uvedený plyn schází, na Zemi reprezentuje téměř 21 % ovzduší. Když ovšem naši planetu před 3,8–2,5 miliardy let ovládali mikrobi, také se na ní žádný kyslík nevyskytoval. Místo toho atmosféru zčásti tvořil metan produkovaný jednoduchými mikroorganismy. Podle některých vědců tehdy Zemi obklopoval oranžový plynný obal, podobně jako současný Titan. Ve skutečnosti mohl pomoct utvářet život udržováním teploty a ochranou před ultrafialovým zářením. Dle badatelů tak Saturnův měsíc představuje analog rané Země a může nám poskytnout vodítko k odhalení původu pozemského života. 

Po stopách života

Dragonfly se tedy bude moct zaměřit na podobné procesy, jaké kdysi probíhaly na naší planetě. Má za úkol probádat desítky míst napříč Titanem, odebrat vzorky a měřit složení organického materiálu, aby bylo možné určit obyvatelnost prostředí a studovat prebiotickou chemii – přístroje na palubě budou mimo jiné zjišťovat, jak daleko se mohla vyvinout. Sonda má rovněž zkoumat atmosféru měsíce a vlastnosti (pod)povrchových rezervoárů kapalných uhlovodíků. Kromě toho bude pátrat po chemických důkazech minulého či současného života.

Automat by měl nejprve dosednout do lokality Shangri-La, kterou pokrývají velmi podobné duny, jaké známe z Namibie. Sonda region prozkoumá v rámci několika krátkých přeletů, jež se mohou prodloužit až na osmikilometrové výpravy. Závěrečný cíl představuje impaktní kráter Selk, odkud mají vědci důkazy dávné přítomnosti kapalné vody společně s organickými látkami. 

Osm rotorů

Dragonfly se stane prvním vícerotorovým vědeckým strojem na jiném kosmickém tělese. Letos v únoru se sice v rámci mise Mars 2020 přistál na rudé planetě vrtulník Ingenuity, ten má však pouze dva protiběžné rotory. Oproti tomu Dragonfly jich dostane do vínku osm, takže jeho pohyb bude připomínat spíš pozemské drony než vrtulník. 

Na Titanu má sonda využívat velmi příznivé podmínky k letu: čtyřikrát hustší atmosféru a pouze sedminovou gravitaci oproti Zemi. Během primární mise trvající 2,7 roku tak podle plánů překoná vzdálenost 175 km a uskuteční nejméně 20 přistání. Reálné je však prodloužení expedice, a to až na osm let. Energii pro Dragonfly zajistí radioizotopový termoelektrický generátor. Veškeré činnosti se přitom musejí řídit autonomně: Signál ze Země poletí na Saturnův měsíc 70–90 minut.

TIP: Překvapení z Titanu: Kraken Mare je zřejmě mnohem hlubší než jsme si mysleli

Jak uvedl administrátor NASA Jim Bridenstine: „Návštěva tajemného oceánského světa může přinést revoluci v našem chápání života ve vesmíru. Ještě před pár lety by byla tato špičková technická mise nemyslitelná, ale dnes jsme připraveni na úžasný let ‚vážky‘.“