zaterdag, 10 februari 2018 09:12

Dragonfly: de drone die Titan moet bestuderen

Geschreven door 
Beoordeel dit item
(5 stemmen)
Artistieke impressie van de Dragonfly drone op de Saturnusmaan Titan. Artistieke impressie van de Dragonfly drone op de Saturnusmaan Titan. Foto: NASA

De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA onderzoekt momenteel een voorstel van het John Hopkins Applied Physics Laboratory of het mogelijk is de Saturnusmaan Titan te gedetailleerd te onderzoeken met behulp van een drone. Het project, dat de naam 'Dragonfly' kreeg, werd eind 2017 door NASA uit twaalf inzendingen gekozen om verder uit te werken als nieuwe missie die deel zou uitmaken van het New Frontiers programma. Met de Dragonfly drone zouden wetenschappers verschillende plaatsen op Titan kunnen bezoeken en zou men vervolgens op elke locatie het oppervlak en de atmosfeer kunnen onderzoeken.

De Saturnusmaan Titan is voor veel wetenschappers een heel interessant hemellichaam. Deze maan heeft een dikke atmosfeer (viermaal dichter dan de atmosfeer op Aarde) en bezit meren en zeeën die gevuld zijn met methaan en ethaan. Deze meren en zeeën kennen hun bestaan door een zogeheten 'methaancyclus' dat vergelijkbaar is met de watercyclus op Aarde. Hierdoor hebben wetenschappers een sterk vermoeden dat er zich leven op Titan bevindt zoals wij dat kennen. Zo zou organisch materiaal op Titan wellicht dezelfde chemische processen ondergaan die vergelijkbaar zijn met processen op Aarde. Om dit te achterhalen, moeten wetenschappers deze maan gedetailleerd kunnen onderzoeken. Door gebruik te maken van een drone kan men Titan bestuderen vanop verschillende locaties, wat heel wat voordelen biedt. Indien een kleine lander zich door de lucht kan begeven met behulp van drone-technologie zou dit een enorme meerwaarde zijn voor het wetenschappelijk onderzoek aangezien men dan zowel de atmosfeer alsook het oppervlak tijdens één missie kan bestuderen. Door zijn dichte atmosfeer en geringe zwaartekracht (slechts 15% van de zwaartekracht op Aarde) is vliegen met een drone over het oppervlak van Titan ook gemakkelijker dan op Aarde. Tot op heden werd Titan door de mens nog maar één keer bezocht. Zo daalde de Europese lander Huygens in januari 2015 af naar het oppervlak van de Saturnusmaan waarna de lander 700 foto's maakte waarvan de helft helaas verloren zijn gegaan als gevolg van een menselijke fout. Toch bleek deze Europese missie een groot succes te zijn doordat wetenschappers voor de eerste maal een beeld kregen van deze boeiende wereld. 

Het ontwerp van de drone is gebaseerd op dat van een zogeheten 'quad octocopter'. De drone zelf zou een gewicht hebben tussen de 300 en 400 kilogram, zou voorzien worden van vier dubbele rotors en zou uitgerust worden met een thermo-elektrische radio-isotopengenerator (RTG) die dienst doet als energiebron. Bij een RTG wordt er gebruikgemaakt van het verval van de hoogradioactieve stof plutonium. Plutonium is instabiel en vervalt spontaan in lichtere elementen. Bij dit verval komen straling en warmte vrij. Deze warmte wordt door middel van het zogeheten 'Seebeck-effect' gebruikt om elektriciteit op te wekken. De RTG aan boord van Dragonfly zou onder andere de batterijen moeten opladen zodat de drone zich naar andere locaties kan begeven. Daarnaast zal zich aan boord van de Dragonfly ook communicatie apparatuur bevinden alsook een pakket aan wetenschappelijke experimenten. Indien de Dragonfly zich op Titan kan verplaatsen, zou deze in één uur verder kunnen vliegen dan de afstand dat een Marsrover in tien jaar tijd heeft afgelegd. Gedurende de nachten op de Saturnusmaan Titan, die 8 dagen en 192 uur op Aarde duren, zou Dragonfly steeds op het oppervlak van de maan blijven. Gedurende deze perioden zou de drone de bodem en het klimaat van Titan onderzoeken. Wanneer de nacht op Titan voorbij is, zou de Dragonfly drone zich met een snelheid van 36 kilometer per uur naar een andere locatie kunnen begeven. De drone zou hierbij een maximale hoogte kunnen behalen van 4 kilometer. Tijdens één vlucht zou Dragonfly maximaal twee uur lang kunnen vliegen. Het tuig zelf zou naar Titan worden gebracht met behulp van een capsule met een diameter van 3,7 meter die moet afdalen in de atmosfeer van de Saturnusmaan. Deze technologie werd eerder ook al toegepast tijdens andere ruimtemissies naar de planeet Mars. 

Of er echt een drone naar Titan zal worden gebracht, is nog even afwachten. Het Dragonfly project is één van de twee finalisten uit twaalf voorstellen voor NASA's nieuwste New Frontiers missie. In het verleden werden al drie New Frontiers missies gebouwd en gelanceerd waaronder de New Horizons ruimtesonde die de dwergplaneet Pluto voor het eerst bezocht. Samen met het CAESAR project, een ander project dat door NASA werd geselecteerd als finalist, krijgt het Dragonfly project tegen eind 2018 vier miljoen dollar om het concept verder uit te werken. Uiteindelijk gaat NASA tegen juli 2019 één van de finalisten selecteren als winnaar waarna men kan starten aan de bouw van het ruimtetuig. Indien de Dragonfly drone door NASA geselecteerd wordt als definitieve missie zou deze in 2024 of 2025 moeten gelanceerd worden richting Saturnus. Met welke raket de Dragonfly zou gelanceerd worden, is tot op heden nog niet bekend. De totale kostprijs van de definitieve New Frontiers missie bedraagt 850 miljoen dollar. 

Kris Christiaens

Medebeheerder & hoofdredacteur van Spacepage.
Oprichter & beheerder van Belgium in Space.
Ruimtevaart & sterrenkunde redacteur.

Volg mij op Twitter: @KrisChristiaens

Dit gebeurde vandaag in 2017

Het gebeurde toen

Op vrijdag 15 september 2017 heeft de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA afscheid genomen van de succesvolle ruimtesonde Cassini. Tijdens de laatste fase van de missie vloog het onbemande ruimtevaartuig met een snelheid van ongeveer 120 000 kilometer per uur zo dicht langs de planeet Saturnus dat deze uit elkaar is gespat en de brokstukken vervolgens zijn gesmolten in de atmosfeer van de prachtige planeet. Hiermee kwam een eind aan meer dan twintig jaar onderzoek van Saturnus, zijn prachtig ringenstelsel en zijn vele tientallen manen. Alles samen legde Cassini bijna 8 miljard kilometer af en maakte dit onbemande ruimtevaartuig 300 omwentelingen om Saturnus. Gedurende zijn operationele bestaan stuurde Cassini maar liefst 453 000 foto's terug naar de Aarde en werd er 635 gigabytes aan data verzamelt. Foto: NASA

Ontdek meer gebeurtenissen

Het weerbericht op Mars

Geplande evenementen

Geen geplande evenementen
Meer Evenementen

Messier 91

Messier 91
M91, ook gekend als NGC 4548, is een spiraalvormig sterrenstelsel in het sterrenbeeld Coma Berenices (Hoofdhaar) dat deel uit maakt van de bekende Virgocluster van sterrenstelsels. Dit sterrenstelsel is van…
Lees meer...

Steun Spacepage!

Deze website wordt aan onze bezoekers blijvend gratis aangeboden maar om de hoge kosten om de site online te houden te drukken moeten we wel het nodige budget kunnen verzamelen. Ook jij kunt uw bijdrage leveren door ons te ondersteunen met uw donatie zodat we u blijvend kunnen voorzien van het laatste nieuws en artikelen boordevol informatie.

100%

Sociale netwerken