Back to Search Start Over

Science goals and new mission concepts for future exploration of Titan's atmosphere geology and habitability: Titan POlar Scout/orbitEr and In situ lake lander and DrONe explorer (POSEIDON)

Authors :
Sébastien Rodriguez
Sandrine Vinatier
Daniel Cordier
Gabriel Tobie
Richard K. Achterberg
Carrie M. Anderson
Sarah V. Badman
Jason W. Barnes
Erika L. Barth
Bruno Bézard
Nathalie Carrasco
Benjamin Charnay
Roger N. Clark
Patrice Coll
Thomas Cornet
Athena Coustenis
Isabelle Couturier-Tamburelli
Michel Dobrijevic
F. Michael Flasar
Remco de Kok
Caroline Freissinet
Marina Galand
Thomas Gautier
Wolf D. Geppert
Caitlin A. Griffith
Murthy S. Gudipati
Lina Z. Hadid
Alexander G. Hayes
Amanda R. Hendrix
Ralf Jaumann
Donald E. Jennings
Antoine Jolly
Klara Kalousova
Tommi T. Koskinen
Panayotis Lavvas
Sébastien Lebonnois
Jean-Pierre Lebreton
Alice Le Gall
Emmanuel Lellouch
Stéphane Le Mouélic
Rosaly M. C. Lopes
Juan M. Lora
Ralph D. Lorenz
Antoine Lucas
Shannon MacKenzie
Michael J. Malaska
Kathleen Mandt
Marco Mastrogiuseppe
Claire E. Newman
Conor A. Nixon
Jani Radebaugh
Scot C. Rafkin
Pascal Rannou
Ella M. Sciamma-O’Brien
Jason M. Soderblom
Anezina Solomonidou
Christophe Sotin
Katrin Stephan
Darrell Strobel
Cyril Szopa
Nicholas A. Teanby
Elizabeth P. Turtle
Véronique Vuitton
Robert A. West
Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP (UMR_7154))
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA (UMR_8109))
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Groupe de spectrométrie moléculaire et atmosphérique (GSMA)
Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Planétologie et Géosciences [UMR_C 6112] (LPG)
Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST)
Nantes Université - pôle Sciences et technologie
Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie
Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)
Department of Astronomy [College Park]
University of Maryland [College Park]
University of Maryland System-University of Maryland System
NASA Goddard Space Flight Center (GSFC)
Department of Physics and Astronomy [Leicester]
University of Leicester
University of Idaho [Moscow, USA]
Southwest Research Institute [Boulder] (SwRI)
PLANETO - LATMOS
Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Planetary Science Institute [Tucson] (PSI)
Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA (UMR_7583))
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
European Space Astronomy Centre (ESAC)
Agence Spatiale Européenne = European Space Agency (ESA)
Physique des interactions ioniques et moléculaires (PIIM)
Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB)
Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Department of Physical Geography [Utrecht]
Utrecht University [Utrecht]
Department of Physics [Imperial College London]
Imperial College London
Department of Physics [Stockholm]
Stockholm University
Lunar and Planetary Laboratory [Tucson] (LPL)
University of Arizona
Jet Propulsion Laboratory (JPL)
NASA-California Institute of Technology (CALTECH)
Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP)
Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École polytechnique (X)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Cornell University [New York]
Institute of Geological Sciences [Berlin]
Department of Earth Sciences [Berlin]
Free University of Berlin (FU)-Free University of Berlin (FU)
Faculty of Mathematics and Physics [Charles University of Praha]
Charles University [Prague] (CU)
Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E)
Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES)
Department of Earth and Planetary Sciences [New Haven]
Yale University [New Haven]
Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory [Laurel, MD] (APL)
Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome] (UNIROMA)
Aeolis Research
Department of Geological Sciences [BYU]
Brigham Young University (BYU)
Space Science and Astrobiology Division at Ames
NASA Ames Research Center (ARC)
Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences [MIT, Cambridge] (EAPS)
Massachusetts Institute of Technology (MIT)
Division of Geological and Planetary Sciences [Pasadena]
California Institute of Technology (CALTECH)
DLR Institut für Planetenforschung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt [Berlin] (DLR)
Johns Hopkins University (JHU)
School of Earth Sciences [Bristol]
University of Bristol [Bristol]
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG)
Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG )
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France
Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG)
Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
European Space Agency (ESA)
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome]
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPC)
Université Paris sciences et lettres (PSL)
Lancaster University
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPC)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPC)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)
Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES)
Source :
Rodriguez, S, Teanby, N A & al, E 2022, ' Science goals and new mission concepts for future exploration of Titan’s atmosphere, geology and habitability : titan POlar scout/orbitEr and in situ lake lander and DrONe explorer (POSEIDON) ', Experimental Astronomy, vol. (2022) . https://doi.org/10.1007/s10686-021-09815-8, Experimental Astronomy, Experimental Astronomy, 2022, ⟨10.1007/s10686-021-09815-8⟩, Experimental Astronomy, springer Link, 2021, (in press), Experimental Astronomy 2022(January), nestránkováno. (2022), Experimental Astronomy, 2022, 54, pp.911-973. ⟨10.1007/s10686-021-09815-8⟩, Experimental Astronomy, Springer Link, In press, ⟨10.1007/s10686-021-09815-8⟩, Experimental Astronomy, 2022, (in press). ⟨10.1007/s10686-021-09815-8⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
arXiv, 2021.

Abstract

In response to ESA Voyage 2050 announcement of opportunity, we propose an ambitious L-class mission to explore one of the most exciting bodies in the Solar System, Saturn largest moon Titan. Titan, a "world with two oceans", is an organic-rich body with interior-surface-atmosphere interactions that are comparable in complexity to the Earth. Titan is also one of the few places in the Solar System with habitability potential. Titan remarkable nature was only partly revealed by the Cassini-Huygens mission and still holds mysteries requiring a complete exploration using a variety of vehicles and instruments. The proposed mission concept POSEIDON (Titan POlar Scout/orbitEr and In situ lake lander DrONe explorer) would perform joint orbital and in situ investigations of Titan. It is designed to build on and exceed the scope and scientific/technological accomplishments of Cassini-Huygens, exploring Titan in ways that were not previously possible, in particular through full close-up and in situ coverage over long periods of time. In the proposed mission architecture, POSEIDON consists of two major elements: a spacecraft with a large set of instruments that would orbit Titan, preferably in a low-eccentricity polar orbit, and a suite of in situ investigation components, i.e. a lake lander, a "heavy" drone (possibly amphibious) and/or a fleet of mini-drones, dedicated to the exploration of the polar regions. The ideal arrival time at Titan would be slightly before the next northern Spring equinox (2039), as equinoxes are the most active periods to monitor still largely unknown atmospheric and surface seasonal changes. The exploration of Titan northern latitudes with an orbiter and in situ element(s) would be highly complementary with the upcoming NASA New Frontiers Dragonfly mission that will provide in situ exploration of Titan equatorial regions in the mid-2030s.<br />Comment: arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1908.01374

Details

ISSN :
09226435 and 15729508
Database :
OpenAIRE
Journal :
Rodriguez, S, Teanby, N A & al, E 2022, ' Science goals and new mission concepts for future exploration of Titan’s atmosphere, geology and habitability : titan POlar scout/orbitEr and in situ lake lander and DrONe explorer (POSEIDON) ', Experimental Astronomy, vol. (2022) . https://doi.org/10.1007/s10686-021-09815-8, Experimental Astronomy, Experimental Astronomy, 2022, ⟨10.1007/s10686-021-09815-8⟩, Experimental Astronomy, springer Link, 2021, (in press), Experimental Astronomy 2022(January), nestránkováno. (2022), Experimental Astronomy, 2022, 54, pp.911-973. ⟨10.1007/s10686-021-09815-8⟩, Experimental Astronomy, Springer Link, In press, ⟨10.1007/s10686-021-09815-8⟩, Experimental Astronomy, 2022, (in press). ⟨10.1007/s10686-021-09815-8⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....6ba7e0f8fdb5aaaf7b0a38865ccd09b4
Full Text :
https://doi.org/10.48550/arxiv.2110.10466