Uma missão para explorar os lagos de metano em Titã

Possíveis configurações para vários sistemas de observação de drones como parte do programa de superfície da POSEIDON. Crédito: Université de Paris / IPGP / CNRS / A. Lucas

Titã se tornou um centro de atenção crescente nos últimos tempos. As descobertas da Cassini apenas aumentaram o interesse na segunda maior lua do sistema solar. O líquido em sua superfície já gerou uma missão – o drone Dragonfly que a NASA planeja lançar em meados da década de 2030. Agora, dezenas de cientistas colocaram seus nomes por trás de uma proposta à ESA para uma missão semelhante. Este é chamado POSEIDON e se especializou em explorar alguns dos lagos de metano de Titã.

Nenhuma das missões será a primeira vez que a superfície de Titã será visitada. Essa distinção pertence à Huygens – uma sonda lançada com a sonda Cassini. Infelizmente, com a tecnologia relativamente limitada de uma sonda lançada no final da década de 1990, ela só foi capaz de enviar dados da superfície por cerca de uma hora e meia.

Tanto o Dragonfly quanto o POSEIDON têm cronogramas de missão planejados muito mais longos. O próprio POSEIDON compreenderia pelo menos dois veículos separados. Um orbitador que permitiria o monitoramento consistente e próximo da lua e pelo menos uma sonda que coletaria dados atmosféricos em seu caminho para baixo como dados hidrológicos dos lagos que seriam seu principal alvo. Outro potencial é ter um enxame de sondas que permitiria várias missões de coleta de dados simultaneamente, mas exigiria avanços significativos na tecnologia de enxame que podem estar no horizonte antes da data de lançamento das missões.

Não importa a configuração de sondas que termine, POSEIDON terá três objetivos de missão específicos para seu tempo na lua envolta – compreender sua atmosfera, sua geologia e sua habitabilidade. Neste estágio inicial de desenvolvimento, a carga útil da missão está no ar, mas vários instrumentos podem responder a uma variedade de perguntas diferentes.

Quão habitável é o Titã? A NASA está enviando o helicóptero Titan Dragonfly para descobrir – Vídeo UT descrevendo Dragonfly, a próxima missão da NASA em Titan.

Um instrumento que a equipe enfatizou foi um espectrômetro de massa mais poderoso. O espectrômetro de massa da Cassini atingiu seu limite quando encontrou íons grandes na atmosfera superior, então a maior parte da composição da lua permanece desconhecida. Com um instrumento mais poderoso, mais dessa composição se tornaria mais clara. Visto que Titã também tem temporadas, uma missão mais estendida permitiria aos cientistas potencialmente coletar dados atmosféricos para uma temporada inteira, dando mais detalhes às mudanças dinâmicas de Titã.

No entanto, a atmosfera obscurece a superfície da lua, tornando difícil observar a geologia de Titã da Terra. Ter um orbitador próximo teria, portanto, muitas vantagens para entender a composição da própria lua. O instrumento mais crucial para a compreensão da geologia de Titã, o segundo objetivo da missão, é um radar de penetração no solo conectado a um orbitador. Na Terra, a tecnologia é usada para mapear linhas de serviços públicos ou rodapés de concreto estrutural, enquanto na exploração espacial, ajuda os cientistas a mapear áreas potenciais de interesse.

Algumas dessas áreas de interesse podem abrigar algo ainda mais emocionante – a vida. Titã é um dos poucos lugares no sistema solar que pode ser potencialmente habitável graças aos seus lagos líquidos em pé. Há muita coisa desconhecida sobre sua capacidade de abrigar qualquer coisa tão complicada quanto a biosfera, e POSEIDON espera começar a preencher essas incógnitas.

Perguntas e respostas 158: Um exemplo de missão de retorno do Titan faz sentido? – POSEIDON e Dragonfly não são os únicos conceitos de missão na mesa, conforme discutido neste vídeo

A melhor maneira de coletar dados para preencher essas incógnitas é coletar uma amostra direta da superfície de Titã. Isso é melhor feito por um drone usando um espectrômetro semelhante ao necessário para observações atmosféricas e denominado CosmOrbitrap no white paper. Evidências adicionais para a vida, como quiralidade, podem ser coletadas por meio de um cromatógrafo de gás quiral.

Qualquer que seja a carga útil e a configuração, ainda há um longo caminho a percorrer antes que qualquer coisa decole. Também não é a primeira vez que tal missão é proposta à ESA. Alguma forma disso tem circulado pela agência desde o início dos anos 2000. Mas, com prazos específicos cada vez mais próximos, o projeto pode estar chegando a um ponto decisivo ou decisivo em breve.

Atualmente, o plano do projeto sugere um lançamento no início de 2030, chegando a Titã antes do equinócio da primavera da lua no hemisfério norte em 22 de janeiro de 2039. Dragonfly, missão drone da NASA em Titã, provavelmente pousará um pouco antes disso e começará a fornecer dados valiosos para os planejadores da missão antes de sua abordagem final.

Gráfico mostrando os detalhes do que pode ser encontrado na atmosfera de Titã. Crédito: ESA / ATG medialab

Enquanto o componente orbital do POSEIDON permanecerá em órbita ao redor do planeta, a sonda provavelmente pousará no hemisfério norte perto de uma extensa série de lagos. A Libélula, que se concentrará mais nas regiões equatoriais, coletaria dados de uma perspectiva climática muito diferente e, potencialmente, geológica.

Todo esse esforço e planejamento serão em vão se o projeto não for financiado. O white paper foi submetido em resposta a um dos objetivos dos temas da missão ESA Voyage 2050 sendo definidos como “luas dos planetas gigantes.” Titã é um dos mais interessantes, mas ainda há um longo caminho a percorrer antes que qualquer missão da ESA toque o solo ou orbite a lua novamente.


Publicado em 06/11/2021 09h58

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