RW Space

Исследователи строят инопланетный океан для проверки подводной лодки космического агентства NASA.

Строительство подводной лодки становиться очень сложной задачей, если ей предстоит погружение при температуре -185 градусов по Цельсию, а океан состоит из метана и этана.

Исследователи из Университета штата Вашингтон работают с НАСА, чтобы определить, как подводная лодка может работать на Титане, крупнейшем из многих спутников Сатурна и вторым по величине в Солнечной системе. НАСА планирует запустить подводную лодку в моря и океаны Титана за ближайшие 20 лет.

Исследователи создали имитацию океанических условий Титана в лаборатории. Исследование было опубликовано в журнале Fluid Phase Equilibria.

Титан представляет особый интерес для исследователей, потому что он похож на Землю одной важной характеристикой, он содержит жидкость. Поверхность Титана включает в себя океаны, реки и облака и как на земле, дождь. Но вместо воды гидрологический цикл основан на метане.

Подводная лодка, которую проектирует агентство, должна работать автономно. Она должна будет изучать атмосферные и океанические условия, перемещаться по морским просторам и парить над поверхностью. Техника очень сложная, потому что, в отличие от почти однородной воды в земных океанах, концентрация этана и метана может сильно варьироваться в океанах Титана и изменять свойства плотности жидкости.

Ян Ричардсон, бывший аспирант Школы механики и материаловедения, получил возможность решить задачу, как НАСА может построить подводную лодку для экстремальных условий. В криогенной лаборатории WSU, которая изучает материалы при очень низких температурах, Ричардсон восстановил атмосферу Титана и проверил, как небольшая нагретая машина может работать в таких условиях.

Ричардсон, который имеет степень бакалавра в области машиностроения от WSU, давно интересовался космическими и космическими исследованиями.

«Мои исследования только что вышли на правильный путь», — сказал Ричардсон. «Это сумасшедший эксперимент, и я никогда не думал, что у меня будет такая возможность. Это очень интересная и сложная проблема экспериментального дизайна».

Следующая большая проблема, сказал Ричардсон, пулучение видео в сложных условиях. Наше исследование проводилось при давлении в 4 атмосферы и температуре около -145 градусов по Цельсию. Группа Ричардсона разработала решение, используя оптическое устройство, называемое бороскопом и видеокамерой, который мог выдерживать низкие температуры и высокое давление, чтобы визуализировать происходящее в испытательной камере.

«Это не самые дружелюбные условия, — сказал он. Вы должны придумать творческие решения».

Исследователи преуспели и сняли видеоматериал с этан-метановым дождем и снегом. Группа также изучила температуры замерзания для озер метана и этана и определила, что из-за небольшого количества азота в жидкости озер замерзают при более низких температурах, чем ожидалось: -198,15 градуса Цельсия вместо -182 градусов Цельсия.

«Это очень важно, — сказал Ричардсон, — значит, вам не нужно беспокоиться об айсбергах».

Исследователи надеются продолжить работу с НАСА, чтобы завершить проект Titan Submarine.