Titano è un mondo dinamico che potrebbe avere qualche possibilità di ospitare la vita. Supera in dimensioni il pianeta Mercurio e come massa è il secondo satellite del Sistema solare dopo Ganimede. La sua atmosfera è composta al 95% da azoto oltre ad avere metano ed etano, che si addensano formando nuvole. La temperatura superficiale media è −179,15°C. Il clima, con vento e pioggia di metano, ha creato caratteristiche simili alla Terra con dune, fiumi, laghi e mari.
La sua superficie è molto complessa e variegata. In alcune zone è fluida e geologicamente giovane (si fa per dire), tra 100 milioni e 1 miliardo di anni e la sua atmosfera è due volte più spessa di quella terrestre. La sua geologia diversificata presenta regioni lisce e irregolari alternate da altre di origine criovulcanica, frutto di acqua miscelata con ammoniaca fuoriuscita dal sottosuolo. La crosta di ghiaccio di Titano potrebbe inoltre essere rigida e con scarsa attività geologica. Alcune regioni mostrano lunghe striature, alcune delle quali si estendono per centinaia di chilometri. Altre ancora hanno formazioni simili a crateri da impatto riempite da piogge di idrocarburi o vulcani. Le montagne più alte arrivano fino a più di 1000 m d’altezza. Ci sono altre zone presenti su Titano, tra i quali Ligeia Mare, che sono composte da metano quasi completamente puro.
Un grande laboratorio chimico-biologico
Questa luna straniera è una miniera di nuove molecole e questo può essere un bene (o un male, a seconda delle molecole), nella ricerca dell’abitabilità fuori dalla nostra culla blu. Se infatti si trovano delle molecole in atmosfera e queste sono in grado di arrivare fino in superficie, è possibile che questi possano penetrare attraverso la fitta coltre di ghiaccio che copre gli oceani presenti sul pianeta ed arrivare laddove ci potrebbero essere condizioni abitabili. E potrebbe anche essere che le molecole sulla superficie di Titano possano essere le stesse che hanno formato gli elementi costitutivi della vita sulla Terra. Infatti, fra 3,8 a 2,5 miliardi di anni fa, l’atmosfera delle Terra era diversa da quella odierna ed il metano riempiva l’aria al posto dell’ossigeno, proprio come su Titano.
Si potrebbe quindi pensare a Titano come a un grande laboratorio dove è possibile studiare una chimica simile a quella dell’antica Terra, quando la vita stava muovendo i primi, incerti passi. Infatti, Titano è quindi considerato simile alla Terra primordiale, ma con una temperatura molto più bassa. Su Titano, quando si formano crateri da impatto, dalla crosta del pianeta fuoriesce ghiaccio d’acqua relativamente fresco. Inoltre, su Titano, i processi atmosferici seppelliscono il ghiaccio sotto uno strato di materiale organico simile alla sabbia. Nelle regioni equatoriali secche, questo materiale si accumula ma a latitudini più alte è possibile che corsi d’acqua superficiali erodono la sabbia. Ora come ora è difficile valutare cosa si cela sotto l’atmosfera confusa di Titano, bisognerebbe andarci. Quello che è certo è che non c’è nessun altro posto come Titano nel Sistema solare. Titano ha delle similitudini con la Terra come tempo di evoluzione ma ha piogge di metano, ruscelli che solvano la sua superficie e sabbia organica. Per questo motivo, mentre l’imminente missione dell’elicottero Dragonfly si appresta a sbarcare, entro il 2034, sulla luna nebbiosa e gelida di Saturno, resta impellente la necessità di una missione che possa studiare i suoi misteriosi mari e laghi.
Una barca volante su Titano
Recentemente, è stato sviluppato un nuovo concetto di missione che ha ricevuto finanziamenti dal programma Innovative Advanced Concepts (NIAC) della Nasa e che prende il nome di TitanAir. Si tratta di una vera e propria barca volante, equipaggiata con molti strumenti in grado di saggiare in volo sia aria che liquidi.
TitanAir è una delle 14 diverse idee che hanno ricevuto il finanziamento di Fase I del NIAC di $ 175.000, e che serve per supportare e aiutare a concretizzare le prime fasi dei futuri progetti potenzialmente rivoluzionari.
L’idea alla base di TitanAir, partorita dalla mente geniale di Quinn Morley e della sua compagnia Planet Enterprises, è quella di un velivolo in grado di ingurgitare metano condensato e materiale organico attraverso una sezione permeabile posta sul bordo anteriore delle ali. La capillarità passiva all’interno dell’ala farebbe il resto, convogliando i liquidi agli strumenti scientifici. Un po’ come accade alle piante quando assimilano l’acqua dal terreno. Questo è anche il modo in cui i serbatoi di carburante per razzi sono progettati per essere in grado di riaccendersi in un ambiente senza peso.
L’ispirazione è venuta però da una idea dell’astronauta Don Pettit che, nel 2008, progettò una tazza in grado di funzionare in condizioni di microgravità usando l’azione capillare per controllare il flusso di liquido. E, manco a farlo apposta, la sezione trasversale della tazza ha la forma di un’ala di aeroplano.
Come per la missione Dragonfly, le missioni aeree su Titano sarebbero facilitate. Infatti, a causa dell’atmosfera della luna, circa quattro volte più densa dell’atmosfera terrestre e della bassa gravità di Titano (13,8% quella della Terra), il volo sarebbe circa 27 volte più semplice rispetto alla Terra. Ovviamente, tali condizioni richiederebbero un profilo alare differente da quello a cui siamo abituati, molto più lungo e sottile.
Le dimensioni complessive del velivolo saranno all’incirca come quelle di un piccolo aereo Cessna, con circa una tonnellata di peso e un’apertura alare di 10 metri. Le ali saranno gonfiabili per adattarsi all’interno del veicolo spaziale che lo porterà a destinazione. Questa soluzione permetterebbe anche di permettere di avere una dimensione tale da sostenere una grande fusoliera e aumentare l’efficienza durante l’esecuzione di voli di lunga durata.
Gli strumenti scelti per la missione sono ancora nella fase di esame ma sicuramente ci sarà una evoluzione della suite usata da Urey che verrà utilizzata per la ricerca di biomarcatori, adatti all’analisi di sostanze organiche complesse. Un altro strumento sarà un sistema di campionamento come quello di Dragonfly chiamato Draco (Drill for Acquisition of Complex Organics), in grado di estrarre materiale dalla superficie di Titano e consegnarlo a uno spettrometro di massa. La massa stimata totale della strumentazione si aggira intorno ai 20 kg.
Le sfide da superare saranno molte, come la ricerca dei materiali per le ali e la fusoliera in grado di resistere al freddo estremo di Titano e agli idrocarburi tossici, ma il ritorno scientifico sarebbe impagabile, prima fra tutte quella di comprendere il suo misterioso ciclo del metano e contribuire alla comprensione delle altre atmosfere planetarie. Inoltre questa missione avrà l’opportunità di contribuire in modo significativo all’analisi dei clima, della chimica atmosferica prebiotica, della composizione dei suoi laghi e dell’abitabilità di Titano.
