Божевільним, але неймовірно цікавим планам NASA немає кінця і краю. Тільки недавно ми розповідали вам про бажання американського космічного агентства відправити на Марс дрон-вертоліт, як з’явилися перші подробиці космічної місії, яку NASA збирається провести приблизно до 2040 року. Мова йде про відправку підводного човна на Титан, найбільший супутник Сатурна.
На нещодавно проведеному Міжнародному симпозіумі передових концептів і технологій NASA фахівці агентства показали концептуальний дизайн першій стадії реалізації проекту підводного човна для дослідження Титана. Автономний підводний човен буде займатися дослідженням рідких вуглеводнів на полюсах супутника.
Титан сам по собі є одним з найцікавіших супутників нашої Сонячної системи. Він більше, ніж планета Меркурій, і при цьому є єдиним супутником, що володіє щільною атмосферою. Тиск біля поверхні супутника в півтора рази вище земного, при цьому гравітація складає всього 0,14 G. Супутник тим не менше вельми холодний. Температура тут нерідко опускається до -179 ° C.
В рамках космічних місій «Вояджер», «Кассіні» і посадки зонда “Гюйгенс” вчені з’ясували, що на полюсах Титана є три великих рідких моря. Титан, крім Землі, є єдиним космічним тілом в нашій Сонячній системі, для якого доведено наявність рідини на його поверхні. Однак ця рідина – не вода. Це цілі моря з рідкого етану та метану.
Читайте також: Озера на Титані такі ж солоні, як Мертве море на Землі
Найбільше з морів Титана має назву Море Кракена. Воно було виявлено космічним апаратом «Кассіні» в 2007 році. Розташоване вуглеводневе море в північній півкулі супутника. Площа складає близько 400 тисяч квадратних кілометрів. Глибина моря може становити до 160 метрів, хоча спостереження показують, що в ньому можуть міститися поглиблення, тому остаточна глибина може бути навіть нижче 300 метрів. Вчених це море в першу чергу цікавить своїми припливами (завдяки Сатурну), складною береговою лінією, а також наявністю евапоритів (осадових порід).
Підводний човен на Титані буде працювати на базі термоелектричної установки
На жаль, сказати про те, що ж знаходиться під рідкою поверхнею морів Титана, неможливо до тих пір, поки туди не заглянути. Саме тому NASA збирається відправити на супутник підводний човен і з’ясувати все в деталях. Концептуальна основа субмарини для Титана описує використання компактного напівавтономного підводного човна. Аналогічні нерідко використовуються для дослідження морських і океанських глибин тут, на Землі. Підводне судно вагою приблизно в 1 тонну буде працювати на базі звичайного електричного двигуна, модифікованого для використання в рамках 90-денної місії на Титані. За цей час підводний човен повинен буде покрити близько 2000 кілометрів Моря Кракена.
[ads2] Зважаючи на форму для доставки підводного човна на Титан потрібно використання крилатого космічного апарату, здатного витримати гіперзвукову швидкість входження в атмосферу супутника, максимального зниження над поверхнею Моря Кракена і скидання підводного човна в спеціальній захисній капсулі. Після перевірки всіх систем підводний човен почне своє дослідження. Крім того, слід зазначити, що через велику віддаленість від Землі підводний човен буде працювати при дуже високому рівні автономності.
Підводний човен буде досліджувати Море Кракена спеціальним сонаром
Серцем субмарини стане 1-кіловатний термогенератор Стірлінг. Він не тільки забезпечить підводний човен необхідною енергією для роботи, але і вбереже електроніку, що використовується тут, від замерзання. На Титані настільки холодно, що при роботі майже у кріогенному середовищі зайве тепло генератора викличе утворення і закипання конденсату. Цю особливість потрібно буде взяти до уваги при розробці підводного човна. Однак щадний режим роботи і мала швидкість (в NASA порахували, що субмарина зможе покривати близько 1 метра в секунду – 3,6 км / год) повинні будуть знизити навантаження.
Для економії та простоти проект підводного човна не має на увазі використання окремого допоміжного орбітального космічного апарату. Для його використання потрібно будівництво додаткового реактора, а також двигунів. Все це суттєво збільшить як вартість, так і складність всієї місії. Але так як з Титана все ж доведеться передавати на Землю величезний обсяг нових даних, інженери NASA пропонують використовувати на підводному човні велике повітрянк вертикальнк кермо, яке, крім іншого, буде ще і величезною антеною. Під час своєї щоденної 16-годинної роботи на поверхні підводний човен буде передавати повідомлення на Землю і одночасно виробляти дослідження навколишньої місцевості камерою, встановленої на її щоглі. І без того приголомшлива картинка околиць буде супроводжуватися фантастичним видом Сатурна на горизонті.
Читайте також: На поверхні Титану був виявлений загадковий «чарівний острів»
Як і на Землі, субмарина на Титані буде використовувати баластні баки, проте дизайн їх конструкції та схема роботи поки є відкритим питанням, тому як метан і етан – це зовсім не вода, а сам Титан зовсім не схожий на Землю і її умови. Щільність рідини тут може істотно варіюватися кількісним співвідношенням метану і етану в її складі. І ця різниця набагато складніша, якщо її порівнювати з різницею співвідношення прісної і солоної води на Землі. Тому основні параметри баластних баків зразок того ж розміру вченим тільки ще належить з’ясувати.
Титан має низьку гравітацію, але якщо Море Кракена глибоке настільки, наскільки вказують на це ранні аналізи, а також якщо взяти до уваги склад і температуру атмосфери супутника, то всі ці фактори вкупі можуть створити проблему для глибоководних досліджень цього місяця. У цьому випадку азот в баластових баках може конденсуватися в рідину, що в свою чергу призведе до несподіваної втрати плавучості підводного судна. Одним з рішень даної проблеми може бути використання в резервуарах спеціальних гідравлічних поршнів, які будуть допомагати заповнювати і спустошувати баластові баки, не покладаючись на тиск повітря, як це відбувається у звичайних підводних човнах.
Поки в NASA не розкривають більш докладних деталей про першочергові завдання підводного човна, який вони хочуть відправити на Титан. Але здається, що це буде повноцінне дослідження в різних сферах. Найімовірніше, місія буде включати дослідження структури і складу Моря Кракена: як його рідинного складу, так і залишкових порід над і під поверхнею моря. Крім того, так як на Титані є величезний запас органічних елементів, завданням підводного човна буде пошук слідів пребіотичних сполук, які могли б надати нову інформацію про те, як на Землі могло з’явитися життя.
Натхнення: earth-chronicles.ru