مأموریت تازه ناسا برای کاوش تایتان، قمر زحل، وارد فاز بعدی خود شده است. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، در سال ۲۰۲۸ شاهد پرتاب پهپاد مجهز به انرژی هسته‌ای ناسا، دراگون‌فلای (Dragonfly)، خواهیم بود.
با تأیید طرح اولیه این پهپاد از جانب ناسا، آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز وارد فاز نهایی طراحی و تولید دراگون‌فلای می‌شود.
در حال حاضر، تایتان تنها قمر منجمد منظومه شمسی است که ناسا برای کاوش آن برنامه دارد. گمان می‌رود که در اعماق برخی از قمرهای یخی، مانند اروپای مشتری و انسلادوس زحل، اقیانوس‌ها بزرگی جریان دارند.
تایتان دومین قمر بزرگ منظومه شمسی است. ناسا به چند دلیل آن را برای مأموریت پهپادی خود انتخاب کرده است. اول این که تایتان تنها قمر منظومه شمسی با اتمسفری غلیظ است. به‌علاوه، تایتان تنها جسم منظومه شمسی است که می‌دانیم بدنه‌های مایع، مثلاً رودخانه‌ها، روی سطح آن وجود دارند.
اتمسفر تایتان حاوی نیتروژن و کمی متان است. همچنین چرخه‌های بارش، مانند زمین، روی سطح آن وجود دارد. جالب‌تر آن که گمان می‌رود سطح تایتان غنی از مولکول‌های ارگانیک باشد.
NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman
مأموریت پهپاد هسته‌ای ناسا در تایتان
ابزارهای پیشرفته پهپاد دراگون‌فلای، شامل دوربین‌ها، سنسورها و نمونه‌بردارها، برای جستجوی ترکیبات ارگانیک استفاده می‌شوند. این کاوشگر همچنین می‌تواند میزان پیشرفت شیمی ماقبل زیستی را بررسی کند. به این ترتیب مشخص می‌شود که حیات فرازمینی می‌تواند روی این سیاره وجود داشته باشد یا نه.
این مأموریت شامل چالش‌های مهندسی بی‌سابقه‌ای خواهد بود که تیم سازنده پهپاد باید بر تمام آن‌ها غلبه کند. یکی از این چالش‌ها، تست سیستم‌های هدایت، مسیریابی و کنترل دراگون‌فلای در محیطی شبیه به محیط تایتان است.
به این منظور، تیم توسعه‌دهنده بیابان کالیفرنیا را به‌خاطر شباهت آن به زمین‌های ماسه‌ای سطح تایتان انتخاب کرده است. در ویدیوی زیر می‌توانید آزمایش‌های پرواز دراگون‌فلای را در این بیابان تماشا کنید.
همزمان، تست‌های دیگری برای بررسی عملکرد سیستم‌های پرواز دراگون‌فلای در تونل‌های باد مرکز تحقیقاتی لنگلی (Langley) ناسا انجام می‌شوند.
همچنین پهپاد مجهز به انرژی هسته‌ای دراگون‌فلای تحت آزمایش‌های فشار اتمسفری نیز قرار گرفته است. تیم پژوهشی برای ایجاد شرایطی مشابه با اتمسفر تایتان از یک اتاقک فشار نوآورانه با حجم ۸۵ مترمکعب استفاده می‌کنند. این اتاقک با جریان ۰٫۷۵ مترمکعب نیتروژن مایع بر ساعت فشار و دمای اتمسفر تایتان را برای ۲۴ ساعت شبیه‌سازی می‌کند.
تیم توسعه‌دهنده در گزارش خود آورده است که سازه اصلی پهپاد می‌تواند دمای بسیار پایین و فشاری نزدیک به فشار اتمسفری تایتان را تحمل کند.
این مأموریت ابتدا برای ۲۰۲۷ برنامه‌ریزی شده بود، اما به‌علت محدودیت‌های بودجه یک سال به‌تعویق افتاد. حالا تیم دانشگاه جان هاپکینز باید پهپاد خود را برای بررسی‌های ناسا در سال ۲۰۲۴ آماده کند.
