Questa illustrazione mostra il velivolo ad ala rotante Dragonfly della Nasa che si avvicina a un sito sulla superfice della luna più grande di Saturno, Titano. Sfruttando la densa atmosfera e la bassa gravità di Titano, Dragonfly esplorerà dozzine di luoghi in tutto il mondo ghiacciato, campionando e misurando le composizioni dei materiali organici della sua superficie per caratterizzare l’abitabilità dell’ambiente di Titano e indagare sulla progressione della chimica prebiotica. Crediti: Nasa/Jhu-Apl
Nel 2027 partirà una nuova missione della Nasa alla volta di Titano, il più grande satellite naturale del pianeta Saturno e uno dei corpi rocciosi più massicci del Sistema solare. Si chiama Dragonfly e arriverà a destinazione a metà degli anni 2030. Trasporterà uno strumento chiamato Dragonfly Mass Spectrometer (DraMs), progettato per consentire agli scienziati di studiare a distanza la composizione chimica della superficie della luna.
L’abbondante e complessa chimica ricca di carbonio di Titano, l’oceano interno e la presenza passata di acqua liquida sulla superficie ne fanno una destinazione ideale per studiare i processi chimici prebiotici e la potenziale abitabilità di un ambiente extraterrestre.
Per raggiungere questo obiettivo, Dragonfly sfrutterà la bassa gravità e la densa atmosfera di Titano per volare tra diversi punti di interesse sulla superficie della luna – come una libellula – sparsi a diversi chilometri di distanza. Questo permetterà a Dragonfly di spostare l’intera suite di strumenti in nuovi siti, quando i precedenti sono stati completamente esplorati, e consentirà di raccogliere campioni in ambienti con diverse storie geologiche.
In ogni sito, uno strumento chiamato DrACO – acronimo di Drill for Acquisition of Complex Organics – preleverà dalla superficie campioni di dimensioni inferiori a un grammo e li porterà all’interno del corpo principale del lander, in un luogo chiamato “soffitta” che ospita lo strumento DraMS. Lì, saranno irradiati da un laser o vaporizzati per poi essere misurati dallo spettrometro di massa DraMS, uno strumento che analizza i vari componenti chimici di un campione separandoli nelle loro molecole di base e facendoli passare attraverso sensori per l’identificazione.
«DraMS è progettato per esaminare le molecole organiche che possono essere presenti su Titano, la loro composizione e distribuzione in diversi ambienti di superficie», afferma Melissa Trainer del Goddard Space Flight Center della Nasa. «Le molecole organiche contengono carbonio e sono utilizzate da tutte le forme di vita conosciute. Sono interessanti per comprendere la formazione della vita perché possono essere create da processi viventi e non viventi».
Gli spettrometri di massa determinano cosa c’è in un campione ionizzando il materiale (cioè bombardandolo di energia in modo che gli atomi in esso contenuti si carichino positivamente o negativamente) ed esaminando la composizione chimica dei vari composti. Ciò comporta la determinazione della relazione tra il peso della molecola e la sua carica, che funge da firma per il composto.
DraMS è stato in parte sviluppato dallo stesso team del Goddard che ha sviluppato la suite di strumenti Sample Analysis at Mars (Sam) a bordo del rover Curiosity, ed esaminerà campioni di materiale superficiale in situ utilizzando tecniche testate su Marte con Sam. Infatti, per cercare composti organici su Titano gli scienziati di Dragonfly non hanno voluto “reinventare la ruota” bensì si sono basati su metodi consolidati applicati su Marte.