Dragonfly (Libellula) invierà un lander riposizionabile sulla superficie della luna di Saturno, Titano. Sarà lanciato nel 2027 e arriverà a destinazione nel 2034. Il drone da 450 chilogrammi trascorrerà al massimo due giorni su Titano (pari a 32 giorni terrestri), nello stesso luogo, conducendo esperimenti e osservazioni scientifiche. Quindi volerà per circa mezz'ora verso una nuova posizione. In tutto la missione dovrebbe durare tre anni. Atterrerà nella fascia equatoriale, nella regione del cratere Selk. Questo bacino da impatto largo circa 80 chilometri, contiene prove della presenza passata di composti organici e acqua liquida. Bonnefoy e colleghi hanno caratterizzato il paesaggio combinando e analizzando tutte le immagini radar dell'area acquisite dalla sonda Cassini durante la sua storica esplorazione di 13 anni del sistema di Saturno.

La ricerca è stata pubblicata il 30 agosto sul Planetary Science Journal.


In attesa della Libellula

Tra tutti i pianeti e le tante lune presenti nel Sistema Solare, Titano è l'unica, oltre alla Terra, ad avere liquido stabile in superficie (idrocarburi invece di acqua). La sua fredda e densa atmosfera è composta prevalentemente di azoto, con sistemi nuvolosi di metano, che si comporta come il vapore acqueo sulla Terra. Una fitta foschia avvolge e disperde la luce, rendendo molto difficili le osservazione della superficie. È la più grande luna di Saturno, con un raggio di 2574 chilometri (più grande di Mercurio) e la seconda più grande del nostro Sistema Solare dopo Ganimede. Potrebbe essere potenzialmente ospitale e c'è chi, addirittura, chi ha ipotizzato una vita basata sul metano.

"Dragonfly, la prima macchina volante per un mondo del Sistema Solare esterno, sta andando in un'area scientificamente notevole", ha affermato Bonnefoy. "Dragonfly  atterrerà in una regione equatoriale e secca di Titano, un mondo di idrocarburi gelido, dall'atmosfera densa", ha detto Bonnefoy. "A volte piove metano liquido, ma è più simile a un deserto sulla Terra, dove ci sono dune, alcune piccole montagne e un cratere da impatto. Stiamo osservando da vicino il luogo di atterraggio, la sua struttura e superficie. Per farlo, stiamo esaminando le immagini radar della missione Cassini-Huygens, osservando come il segnale radar cambia da diversi angoli di visione".

"Le migliori immagini radar di Titano che abbiamo, riprese dalla Cassini, hanno una risoluzione migliore di circa 300 metri per pixel ma abbiamo visto solo meno del 10% della superficie a quella scala", ha detto Bonnefoy, " Ciò significa che probabilmente ci sono molti piccoli fiumi e paesaggi che non conosciamo". Ciò è confermato anche dalle foto scattate dalla sonda Huygens durante la discesa, che si separò dalla Cassini e penetro la densa nebbia della luna di saturno toccando la superficie a gennaio 2005. Quelle immagini mostrano valli fluviali che sono invisibili nelle immagini radar.

Bonnefoy e il gruppo hanno utilizzato questi dati per mappare sei terreni del sito, caratterizzando il paesaggio e misurando l'altezza del bordo del cratere Selk. Quest'ultima è di 470 metri dal bordo al pavimento, cioè piuttosto poco per un cratere così grande "e indica il degrado dovuto all'erosione sia fluviale che eolica, come evidenziato anche dalla presenza di dune sul fondo del cratere e possibilmente canali fluviali", spiega il documento. Il bordo del cratere è anche tra i terreni più luminosi al radar visti su Titano "coerente con un sottosuolo ghiacciato (a bassa perdita) con strutture di dispersione sepolte". Le pianure e i terreni collinari attorno al cratere sembrano piuttosto omogenei. Mentre le due all'interno probabilmente costituite da sabbia organica, si alternano a terreni scuri con una bassa costante dielettrica e una dispersione diffusa minima o nulla. Ciò è coerente con la sabbia organica su profondità maggiori, di circa 1 metro e probabilmente corrisponde a un pozzo di sedimenti dovuto a venti convergenti o bassa topografia.

Sito di atterraggio LS1 di Dragonfly, nel mare di sabbia Shangri-La, a circa 750 km a nord-nordovest del sito di atterraggio di Huygens (HLS).

La missione principale si svolgerà durante l'inverno dell'emisfero settentrionale con i seguenti strumenti scientifici:

- DraMS (Dragonfly Mass Spectrometer). Derivato dal SAM su Curiosity e MOMA su ExoMars, DraMS è uno spettrometro di massa lineare a trappola ionica che opera in tre modalità (desorbimento laser, gascromatografia e arricchimento atmosferico) per misurare la massa di molecole fino a ~2000 amu in campioni superficiali e atmosferici

- DraGNS (Dragonfly Gamma-Ray and Neutron Spectrometer). Usando un generatore di neutroni a impulsi, DraGNS sonda Titano entro 2 m dal lander per misurare la composizione elementare della massa nel sottosuolo poco profondo, in particolare C, H, N, O, Na, Mg, P, S, Cl e K

- DraGMet (Dragonfly Geophysics and Meteorology package). DraGMet è un ampio set di strumenti che misurano 11 proprietà distinte: temperatura atmosferica, pressione, velocità e direzione del vento, umidità del metano, pressione parziale dell'idrogeno, sismicità crostale, campo elettrico, proprietà dielettriche superficiali, temperatura superficiale e rumore ambientale

- DragonCam (Dragonfly Camera suite). Dragonfly trasporta otto telecamere scientifiche: due telecamere panoramiche attaccate all'antenna ad alto guadagno, due telecamere fisse rivolte in avanti, due telecamere grandangolari rivolte verso il basso per l'area di lavoro sinistra e destra e due telecamere microscopiche con 60 μm/pixel da focalizzare sui campioni

- DrACO (Drill for Acquisition of Complex Organics). Sebbene non sia tecnicamente uno strumento scientifico, DrACO perfora la superficie di Titano e aspira campioni di materiali superficiali, consegnandoli in DraMS a temperatura criogenica