La atmósfera densa y tranquila de Titán y la baja gravedad hacen que volar sea una forma ideal de explorar; de hecho, en esas condiciones, el vuelo es más fácil en Titán que en la Tierra.
"Dragonfly ofrece la capacidad revolucionaria de visitar varios sitios en la superficie de Titán, a decenas de cientos de millones de kilómetros de distancia", dijo Elizabeth Turtle, investigadora principal de Dragonfly de APL. "En cualquiera de estos sitios, la carga útil del instrumento de Dragonfly podría ayudarnos a responder preguntas científicas clave en disciplinas que incluyen química prebiótica y astrobiología, meteorología, geofísica y geomorfología".
El equipo Dragonfly está utilizando esta etapa de su estudio, denominada "fase A" en el lenguaje de la NASA, para desarrollar y demostrar aspectos de esa carga útil.
Se ha demostrado que el taladro percusivo rotatorio genera cortes finos en una gama de helados criogénicos y material orgánico. Y el sistema de transferencia neumática transporta estas muestras desde el taladro a un espectrómetro de masas con capacidad de desorción láser y cromatografía de gases, basado en el instrumento Sample Analysis at Mars (SAM) de Mars Rover Curiosity .
Una aplicación novedosa de un espectrómetro de rayos gamma activado por neutrones identificaría rápidamente la composición elemental en masa en los sitios de aterrizaje de Dragonfly. Las versiones anteriores de este instrumento han requerido refrigeradores criogénicos activos, pero en Dragonfly podría usar la atmósfera fría de Titán para mantener pasivamente la temperatura del detector.
Los diseños para instrumentación meteorológica y geofísica, identificados en estudios anteriores de la misión Titán, se han mejorado con un sensor de abundancia de hidrógeno en estado sólido, para medir las variaciones espaciales y temporales de ese gas como un posible indicador del intercambio geológico o biológico con la superficie de la luna.
Las pruebas de geófonos y un sismómetro a bajas temperaturas muestran que podrían funcionar en las condiciones de Titán, y las simulaciones de propagación de ondas sísmicas demuestran cómo los temblores en Titán podrían revelar el grosor de la capa de hielo que cubre su océano de agua interno.
Las cámaras tomarían panoramas de los sitios de aterrizaje y la cámara de imágenes microscópica detectaría materiales en la superficie tan pequeños como granos de arena. Los científicos usarían imágenes para caracterizar estructuras geológicas y proporcionar contexto para las muestras. Las imágenes aéreas proporcionarían el contexto de la geología de la superficie y se utilizarían para explorar posibles sitios de aterrizaje.
La sonda Huygens, el único módulo de aterrizaje en Titán hasta la fecha , demostró el potencial de imágenes aéreas y terrestres de Titán utilizando la luz rojiza ambiental de la luna. Dragonfly también utilizará matrices de LED para proporcionar imágenes nocturnas de los materiales de Titan, y la iluminación ultravioleta para caracterizar los sedimentos orgánicos de Titan y los productos de hidrólisis por fluorescencia.