タイタンの将来の軌道探査とその場探査のための科学の目標とミッションの概念

メタンの気体―液体―固体のサイクル。地形の変化。大気循環とタイタンは調べたいことが山積み。以下、機械翻訳。
タイタンの将来の軌道探査とその場探査のための科学の目標とミッションの概念
タイタンの北極、炭化水素の海であるリゲイアマーレの鳥瞰図。 地形はCassini RADAR SAR画像と同じ画像セットを使用したテクスチャから抽出されます
。 ビューはリアルに色付けされています　と照らされた。 （クレジット：パリ大学/ IPGP / CNRS / A。ルーカス）

1.背景、動機、新しいミッションコンセプトの概要
土星の巨大な衛星、タイタンは、太陽のシステムの最も謎めいた天体であり、したがって将来の宇宙探査の主要な目標、さらにはその後
実証されたカッシーニ-ホイヘンスミッション　タイタンは多くのプロセスの類似物を提供する。地球、太陽系外体、および新しく発見された系外惑星の数が増えています。
重要かつ非常にユニークなプロセスが起こっています
複雑な有機化学を含むこの天体　宇宙生物学的関連、メタン気象　サイクル、地表の液体と湖、地質、河川および風成侵食とのユニークな相互作用外部プラズマ環境のある大気。
カッシーニ-ホイヘンス探査機の軌道への投入　2004年7月の土星の周りは黄金の始まりをマークしました
タイタンの探査の時代。プライムミッション中（2004-2008）、画期的な発見は　赤道砂丘フィールド、北の湖と海、大きな正と負の存在を含むカッシーニ軌道
上層大気のイオン。 2005年、ホイヘンスの探査機はタイタンの大気中を降下し、最初のクローズアップを撮影しました
乾燥した海底につながる樹状チャネルの大きなネットワークを明らかにする表面の写真
温度の詳細なプロファイルと大気のガス組成。発見はエクイノックスを通して続きました
ミッション（2008-2010）およびSolsticeミッション（2010-2017）は、タイタンの合計127のターゲットフライバイを実行します。今、後
ミッションの終わりに、ミッションの最初からの高レベルの科学的質問を振り返ることができます。
回答に向けた進捗を評価します。
同時に、タイタンに関する新たな重要な科学的疑問が発見されました。
これまでに作られました。カッシーニは、土星システム全体と限られた数のタイタンの
フライバイには、変動する大気プロセスを監視するのに十分な頻度がありませんでした（平均して月に1回のフライバイ）
数時間/日以内（熱圏の変動または深層大気の雲のように、セクション2.1および2.3）および
表面のダイナミクスと内部構造の複雑さを完全に把握するため（風成および流体輸送、形成
湖と海の進化、侵食、氷火山活動、氷の殻と地球の海洋の深さと厚さ…、
セクション3）。大気に関しては、非公式に「agnostosphere」と呼ばれる500〜1000 kmの地域、
Huygensによってその場で（単一の場所と時間で）調査されただけで、研究しかできなかったため、あまり知られていない
UV分光計によるいくつかの太陽/恒星のmeasurements蔽測定を使用（UVIS、Esposito et al。2004）。その場でカッシーニ
高度1000 kmを超える測定では、高層大気の複雑な化学的性質が明らかになりました（セクション2.1を参照）が、
最小のイオン種（
図1：地球の約7.5年という長い季節のタイタンの経験。 2030-2040年代に到着するミッション
Cassini-Huygensと同様の季節に遭遇し、データセットの相互比較を可能にし、経年変化の評価。 これはまた、新たに優れた補完を提供します
2034年にタイタンに到着するトンボミッションを選択（「タイタンエクスプローラー：フラッグシップ」J. C. Leary et al。、2008年1月）。



図2：タイタンの大気は2つの主要な要素で構成されています
ガス、メタン（CH4）および窒素（N2）より重いものを生成する一連の光化学反応
分子、および遍在するヘイズ粒子（エアロゾル）。（ESA / ATGメディアラボ）