配备探测器的 Titan 旗舰级轨道器科学论证
天体物理仪器与方法
2020-08-14 v1 地球与行星天体物理
摘要
我们概述了一个以将 Titan 作为全球系统研究为重点的旗舰级任务概念，特别强调极地区域。从极地轨道这一独特视角研究 Titan，将能够实现全面的全球制图，揭示大气的物理学与化学，以及表面和次表面的地形与地球物理环境。该任务包含两个关键要素：（1）一个兼作数据中继的轨道器航天器；（2）一个或多个小型探测器，用于直接探测 Titan 的海洋并首次对其液体成分和物理环境进行直接测量。轨道器将携带先进的遥感载荷，包括新型地形激光雷达、长波表面穿透雷达、用于风以及中间层/热层成分测量的亚毫米波探测仪，以及一台相机和近红外光谱仪。用于分析粒子与场的仪器套件将包括一台质谱仪，重点关注 Titan 逃逸高层大气与太阳风及土星磁层之间的相互作用。轨道器将进入约 1500 至 1800 km 的稳定极地轨道，并从该有利位置制作大气和表面的全球地图。从一个或多个由轨道器释放的探测器将在原位探测 Titan 的海洋，包括较高与较低纬度海洋之间可能的成分差异，以及降落伞下降过程中的大气。探测器数量以及轨道器和探测器上的仪器组合，尚待在一项任务研究中最终确定，我们建议 NASA 在正在进行的国家研究委员会行星科学十年调查中纳入该研究，目标是使整体任务成本处于约 20 亿美元的“小型旗舰”类别。也可考虑类似 Cassini-Huygens 的国际合作。
引用
@article{arxiv.2008.05680,
title = {The Science Case for a Titan Flagship-class Orbiter with Probes},
author = {Conor A. Nixon and James Abshire and Andrew Ashton and Jason W. Barnes and Nathalie Carrasco and Mathieu Choukroun and Athena Coustenis and Louis-Alexandre Couston and Niklas Edberg and Alexander Gagnon and Jason D. Hofgartner and Luciano Iess and Stéphane Le Mouélic and Rosaly Lopes and Juan Lora and Ralph D. Lorenz and Adrienn Luspay-Kuti and Michael Malaska and Kathleen Mandt and Marco Mastrogiuseppe and Erwan Mazarico and Marc Neveu and Taylor Perron and Jani Radebaugh and Sébastien Rodriguez and Farid Salama and Ashley Schoenfeld and Jason M. Soderblom and Anezina Solomonidou and Darci Snowden and Xioali Sun and Nicholas Teanby and Gabriel Tobie and Melissa G. Trainer and Orenthal J. Tucker and Elizabeth P. Turtle and Sandrine Vinatier and Véronique Vuitton and Xi Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.05680},
year = {2020}
}
备注
13 pages, white paper submitted to the NRC Decadal Survey for Planetary Science and Astrobiology