NASAはタイタンの生命の痕跡を探索するオクトコプターを準備中

まとめ

• NASAはジョンズ・ホプキンス大学APL施設で原子力回転翼ドラゴンフライの組み立てと試験段階を正式に開始した。
• 車ほどの大きさのこの宇宙船は、スペースX社のファルコン・ヘビー・ロケットで2028年7月に打ち上げられる予定だ。
• 土星最大の衛星であるタイタンへの到着は、6年間の旅を経て2034年に予定されている。
• このミッションの主な目的は、衛星の濃い大気中に飛行して、そのプロバイオティクスの化学と地質形成を研究することです。
• このミッションは、2005 年に ESA のホイヘンス宇宙船がヨーロッパに着陸した歴史的な出来事に続くものです。

宇宙探査は次の技術段階に移行しつつあります。 NASA Dragonfly ミッションの統合とテスト段階の正式な開始を発表しました。メリーランド州にあるジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所（APL）の特別に構成されたクリーンルームで、技術者らは土星系最大の衛星タイタンの探査に期待される原子力オクトコプターの組み立てを始めた。

または この重要な段階の始まり これは、2028年夏の打ち上げに向けた宇宙機関のタイトなスケジュールを裏付けるものだ。過去3年間にわたり、設計チームはラングレー研究センターの風洞で徹底的な空気力学テストを実施し、宇宙船がタイタンの大気の特異性に対処できることを確認してきた。ここで、個々のサブシステムが初めて統合されて、単一の機能的な全体が形成されます。

ドラゴンフライの使命とタイタンでの主な目的は何ですか?

の トンボ それは自己完結型の原子力動力です ドローン 小型車ほどの大きさで、8 つのプロペラが装備されており、NASA がタイタンを探索するために製造しているものです。衛星の表面を複数回飛行してサンプルを収集し、プロバイオティクスの化学、地質、大気を分析し、生命の起源に関連する構成要素を探索することを目的としています。

基本的な技術特性

• 着陸マス: 約450kg。
• 電源システム: マルチミッション熱電放射性同位体発電機 (MMRTG)。
• 打ち上げロケット: スペースXファルコンヘビー。
• 発売日: 2028年7月。
• ターゲットに到着: 2034年。
• 配送期間: 表面上での最小耐用年数は 3.3 年です。

組み立てプロセスと技術的課題

ただいま、 ジョンズ・ホプキンス大学 APL、統合プロセスは宇宙船の電子システムに焦点を当てています。エンジニアは、中央アビオニクス ユニットと電力スイッチング ユニットを回転翼航空機の配線に接続してテストします。すべてのケーブルと接続は、打ち上げ時の極度の衝撃、深海への 6 年間の旅に耐える必要があるため、この特定のプロセスは最も重要です。 空間、そしてついにタイタンの大気圏に突入します。

同時に、そのエンジニアは、 ロッキード・マーチン コロラド州では、トンボが時速数千キロの速度で大気圏に突入する際にそれを囲む保護ケースと遮熱板を建設している。チームは、材料に基づいて特殊な断熱フォームを集中的にテストします。 ソラミド。厚さ 7.6 センチメートルのこの断熱層は、タイタンの外部環境が常に摂氏マイナス 180 度に達するにもかかわらず、ドラゴンフライの内部システムを動作温度に保つと言われています。

なぜタイタンに？ミッションの背後にある科学

タイタンは太陽系のユニークなターゲットです。これは、主に窒素で構成され、微量のメタンを含む濃い大気を持つ唯一の衛星です。これらの状況は、生命が出現する前の初期の地球を強く思い出させます。太陽放射の影響下で、メタンと窒素が反応して複雑な有機分子が生成され、雨として地表に降り注ぎます。

の トンボ 特殊な質量分析計を搭載しています（DraMS – トンボ質量分析計）NASAのゴダード宇宙飛行センターによって建設されました。航空機が着陸すると、着陸システムに内蔵されたドリルを使用して、シャングリラ地域の砂丘の地表（岩石ではなくほとんどが氷水）と有機物を収集します。の ドラマ これらのサンプルを分析して、正確な化学組成を決定します。

さらに、気象パッケージ DraGMet は大気圧、温度、湿度 (メタン) を記録し、特別な地震計は「巨大地震」の検出を試みます (タイタン地震）、月の内部構造に関する情報を提供します。

異世界への飛行

タイタンでの飛行は地球よりも簡単であると同時に、非常に複雑です。重力は地球の約 1/7 ですが、大気の密度は 4 倍です。空気力学的に、この環境はプロペラ駆動の乗り物にとって理想的であり、最小限のエネルギー消費で大きな揚力を提供します。トンボは、タイタニアの 1 日 (地球の約 16 日) に 1 回飛行し、さまざまな地層を調査するために地域から地域へと飛び回るように設計されています。セルク クレーターなどでは、かつて液体の水が地表の有機要素と直接接触していたと考えられています。

大きな課題はコミュニケーションです。 12 億キロメートルの距離は、信号伝送の遅延に換算すると 70 分以上になります。したがって、地球からのリアルタイム遠隔誘導は不可能である。 Dragonfly は、完全に自律的に飛行し、地形を認識し、着陸地点を選択し、障害物を回避するように設計されています。

ヨーロッパの伝統と次のステップ

ヨーロッパの科学界はその発展を注意深く監視しています トンボ、このミッションは欧州宇宙機関（ESA）によって築かれた基盤の上にしっかりと構築されているためです。 2005 年 1 月 14 日、ヨーロッパの宇宙船は ホイヘンス、アメリカから分離されました。 カッシーニ、タイタンへの着陸に成功しました。この歴史的なミッションにより、私たちは最初の (そして現時点で唯一の) 地表のクローズアップ画像と、今日 NASA が Dragonfly の飛行モデルを構築できるようにする重要な大気データを提供しました。

組み立ての完了と最終システムテストは2027年初頭まで継続される。その後、宇宙船は最終的な宇宙環境シミュレーションテストを受け、その後2028年春にフロリダ州のケネディ宇宙センターに移送される。スケジュールが満たされれば、オクトコプターは2034年に目的地に到着し、世界で最も有望な天体の1つを研究する任務を担うことになる。私たちのシステム。

テックギア提供

の 創意工夫 は他の惑星への飛行が可能であることを証明しましたが、ドラゴンフライはこのアイデアを究極的にスケールアップしたものです。プルトニウムを燃料とし、摂氏マイナス 180 度の環境で完全に自律飛行する必要がある、重量が 0.5 トン近くある車両の設計には、前例を超えたエンジニアリングの精度が必要です。電気通信の大幅な遅延により、このシステムは人工知能とナビゲーション用のセンサーのみに依存しているため、Dragonfly は前例のない飛行ロボット実験室となっています。

このミッションの成功は、生命の化学的性質についての答えを与えるだけでなく、ロボットによる宇宙探査の次の段階への到来を告げるものとなるでしょう。そこでは、機動性が科学データ生成のための究極の力の増幅器となります。