Titan Satürn Sistemi Misyonu - Titan Saturn System Mission
 | |
| İsimler | Tandem |
|---|---|
| Şebeke | NASA , ESA |
| İnternet sitesi | TandEM/TSSM'de ESA Web Sayfası |
| Görev süresi | 2 yıl (önerilen) |
| uzay aracı özellikleri | |
| kitle başlatmak |
Orbiter : 1.613 kg (3.556 lb) Montgolfière :600 kg (1.300 lb) Lander : 190 kg (420 lb) |
| Görevin başlangıcı | |
| Lansman tarihi | 2020 ile 2029 arasında (önerilen) |
| Roket | Delta IV Heavy , Space Launch System Block IB veya Atlas V |
| yörünge parametreleri | |
| Referans sistemi | Titan Yörüngesi |
| Yarı büyük eksen | 1.500 km (930 mil) |
| Eğim | 85 ° |
| dönem | ~4.8 saat |
| çağ | Önerilen |
| titan yörünge aracı | |
| yörünge yerleştirme | 2029-2038 arası (önerilen) |
| Titan atmosferik sondası | |
| uzay aracı bileşeni | TSSM montgolfière |
| titan iniş aracı | |
| uzay aracı bileşeni | Titan Mare Explorer veya diğer TSSM arazi aracı önerisi |
| İniş Yeri | Ligeia Kısrağı |
Titan Satürn Sistem Misyonu ( TSSM ) , Cassini tarafından birçok karmaşık fenomenin ortaya çıkarıldığı Satürn ve uyduları Titan ve Enceladus'un keşfi için NASA - ESA ortak önerisiydi . NASA'nın tahmini maliyeti 2,5 milyar ABD Doları (07 MY) olan TSSM'nin 2020'de fırlatılması , Dünya ve Venüs'ten yerçekimi desteği alması ve 2029'da Satürn sistemine ulaşması önerildi . 4 yıllık ana görev, iki yıllık bir Satürn'ü içerecek tur, 2 aylık Titan aero-örnekleme aşaması ve 20 aylık Titan yörünge aşaması.
2009'da Jüpiter ve uydularına bir göreve Titan Satürn Sistem Misyonuna göre öncelik verildi , ancak TSSM olası geliştirme ve fırlatma için değerlendirilmeye devam edecek.
Köken ve durum
Titan Satürn Sistem Misyonu (TSSM), ESA'nın Titan ve Enceladus Misyonu'nun ( TandEM ) NASA'nın Titan Explorer (2007) çalışmasıyla birleştirilmesiyle resmi olarak Ocak 2009'da oluşturuldu , ancak her iki kavramı birleştirme planları en azından 2008'in başlarına kadar uzanıyor. TSSM, Avrupa Jüpiter Sistem Misyonu (EJSM) finansman teklifine karşı yarışıyordu ve Şubat 2009'da NASA/ESA'nın TSSM'den önce EJSM'ye öncelik verdiği açıklandı. TSSM, muhtemelen 2020'lerde daha sonraki bir lansman tarihi için çalışılmaya devam edecek. Görev unsurlarının ayrıntılı değerlendirme raporları ve Titan'ın gölleri için Titan Mare Explorer (TiME) olarak adlandırılan ve TSSM'nin bir parçası olma potansiyeli olan bir göl çıkarma modülü için özel bir konsept , sırasıyla Şubat ve Ekim 2009'da önerilmiştir.
TSSM, SLS süper ağır kaldırma roketinde yeniden canlandırılabilir ve fırlatılabilir.
Göreve genel bakış
TSSM misyon bir oluşmaktadır uydusunun ve iki Titan keşif sondaları: Bir sıcak hava balonu Titan'ın bulutlar yüzer ( "Montgolfier" türü) ve bir Aracına olacak aşağı sıçrama onun birinde metan denizler.
Her iki sondanın verileri de bir Titan yörünge aracına iletilecek. Cassini-Huygens görevinden çok daha eksiksiz, görüntüleme, radar profilleme ve yüzeyin yanı sıra atmosferik örnekleme için araçlarla Titan'ın özelliklerini incelemek için donatılacaklar .
Uzay aracı, Satürn'e ulaşmasını sağlamak için diğer gezegenlerin birkaç yerçekimi destekli uçuşunu kullanacak . Temel tasarım, Eylül 2020'de bir fırlatma, ardından dört yerçekimi asistanı ( Dünya – Venüs – Dünya – Dünya) ve 9 yıl sonra Ekim 2029'da Satürn'e varış öngördü. Bu, Dünya'dan Satürn'e mevcut birkaç transfer seçeneğinden biridir. 2018'den 2022'ye kadar. Mevcut NASA planları, TSSM'ye bir öncelik vermiyor ve önerilen fırlatma tarihlerinden herhangi birinin karşılanabilmesi olası değil.
Ekim 2029'da Satürn'e vardığında, yörünge aracının kimyasal tahrik sistemi, uçuş sistemini Satürn'ün etrafındaki yörüngeye yerleştirecek ve ardından , in situ unsurların konuşlandırılmasıyla karakterize edilen ve en az yedi yakın mesafe içeren iki yıllık bir Satürn Tur Aşaması izleyecektir. Enceladus yakın geçişleri ve 16 Titan yakın geçişi. Bu süre boyunca, tekrarlanan uydu yerçekimi yardımları ve manevraları, Titan'ın yörüngesine girmek için gereken enerjiyi azaltacaktır. Araç Enceladus'tan geçişini tamamlarken , yörünge aracı ayın güney kutbundaki olağandışı kriyovolkanik bulutları analiz edecek .
Bir sıcak hava balonu olan montgolfière , Nisan 2030'dan Ekim 2030'a kadar altı Dünya aylık görevi için Titan'ın atmosferine balistik giriş için ilk Titan uçuşuna yaklaşırken serbest bırakılacaktı. Cassini-Huygens keşiflerine dayanarak, montgolfière mümkün olmalıdır. Titan'ın yüzeyinin 10 kilometre üzerinde, yaklaşık 20° K'lık konuşlanma enleminde , nominal ömrü boyunca en az bir kez Titan'ın çevresini dolaşmak .
göl arazisi
Göl arazisi konsepti ile ilgili olarak çok sayıda öneri ileri sürülmüştür. Şimdiye kadarki en ayrıntılı planlardan biri, başlangıçta ayrı bir keşif görevi olarak önerilen, ancak sonunda ertelenip TSSM'ye dahil edilebilecek olan Titan Mare Explorer (TiME). Onaylanırsa, TiME yörünge aracı tarafından ikinci Titan uçuşunda serbest bırakılacak. Titan'ın pus tabakası ve Güneş'e olan uzaklığı nedeniyle, karaya güneş panelleri ile güç sağlanamaz ve uzun ömürlü güç kaynaklarının mevcudiyetini sağlamayı amaçlayan bir prototip olan yeni Gelişmiş Stirling Radyoizotop Jeneratörüne (ASRG) güvenecektir. kara ağları ve diğer gezegensel görevler. İniş aracı , yaklaşık 79°N'de bir kuzey kutup sıvı hidrokarbon denizi olan Ligeia Mare'yi hedef alacak . Sonda , 2005'teki Huygens sondası gibi paraşütle inecek . 6 saatlik iniş sırasında atmosferi analiz edecek ve ardından sıvı yüzeyine sıçrayacak. Plütonyumla çalışan aracın temel işlevi, yaklaşık 3 ila 6 aylık bir süre boyunca yüzeydeki organikleri örneklemek ve analiz etmektir; bu, dünya dışı bir denizin ilk yüzen keşfi olacaktır.
Bilim amaç ve hedefleri
TSSM misyonunun ana hedefleri dört kategori altında özetlenebilir:
- Titan'ı bir sistem olarak keşfedin
- Titan'ın organik envanterini ve astrobiyolojik potansiyelini inceleyin
- Titan'ın kökeni ve evrim modellerini kısıtlayın
- Enceladus ve Satürn'ün manyetosferi hakkındaki bilgileri kurtarın
Titan'da bilimin hedefleri, yüzeyin bileşimi ve çeşitli organik bileşenlerin coğrafi dağılımı gibi yönler hakkında bilgi sağlamak olacaktır; ile metan döngüsü ve metan rezervuar ; yüzey özelliklerinin yaşları ve özellikle kriyovolkanizma ve tektonizmanın aktif olarak devam edip etmediği veya daha aktif bir geçmişin kalıntıları olup olmadığı ; amonyak , manyetik alan ve yüzey altı okyanusun varlığı veya yokluğu hakkında ; üst atmosferde karmaşık iyon oluşumunu sağlayan kimya üzerine; ve atmosferde 400-900 km arasındaki geniş bir irtifa aralığında, Cassini'den sonra yeterince keşfedilmemiş durumda. Buna ek olarak, atmosferin her düzeydeki mevsimsel değişiklikleri ve bileşenlerin uzaya uzun vadeli kaçışları hakkında anlaşılması gereken çok şey var.
TiME Lander olur inişi üzerine Ligeia Mare , bir metan Titan'ın kuzey yarımkürede denizde. Titan'ın metan döngüsünün, sıvı ve gaz fazında bulunan meteorolojik çalışma sıvısı ile Dünya'nın hidrolojik döngüsüne benzer olduğuna inanılmaktadır . TiME, Titan'ın metan döngüsünü doğrudan ayırt edecek ve Dünya'daki hidrolojik döngüyle benzerliklerini ve farklılıklarını anlamaya yardımcı olacaktır. Bununla birlikte, atmosfere metanın yeniden tedarik kaynakları hakkındaki sorular yanıtlanmayı beklemektedir. Bu dünya, halen işleyen organik faaliyetler tarafından inşa edilmiştir ve Cassini-Huygens bulguları, güneş sisteminin Dünya'ya en iyi analogu olan, jeolojik ve atmosferik süreçlerin dengesine sahip bir dünya önermektedir . Ayrıca, Titan'ın yoğun atmosferinin ve yüzeyinin derinliklerinde, Cassini tarafından keşfedilen bir iç okyanusun büyük ölçüde sıvı sudan oluştuğu düşünülmektedir. TSSM, karada, denizde ve başka bir dünyanın havasında aktif organik kimya ve iklimin kapsamlı ve disiplinler arası yerinde araştırmasının gerçekleştirileceği 50 yıllık uzay araştırmalarındaki ilk görev olacaktır.