NASA разрабатывает подводную лодку для исследования Титана



Безумным, но невероятно интересным планам NASA нет конца и края. Только недавно мы рассказывали вам о желании американского космического агентства отправить на Марс дрон-вертолет, как появились первые подробности космической миссии, которую NASA собирается провести примерно к 2040 году. Речь идет об отправке подводной лодки на Титан, крупнейший спутник Сатурна.

На недавно проведенном Международном симпозиуме передовых концептов и технологий NASA специалисты агентства показали концептуальный дизайн первой стадии реализации проекта подводной лодки для исследования Титана. Автономная подводная лодка будет заниматься исследованием жидких углеводородов на полюсах спутника.

Титан сам по себе является одной из самых интересных лун нашей Солнечной системы. Он больше, чем планета Меркурий, и при этом является единственным спутником, обладающим плотной атмосферой. Давление у поверхности спутника в полтора раза выше земного, при этом гравитация составляет всего 0,14 G. Спутник тем не менее весьма холодный. Температура здесь нередко опускается до -179 °C.

В рамках космических миссий «Вояджер», «Кассини» и посадки зонда «Гюйгенс» ученые выяснили, что на полюсах Титана имеются три больших жидких моря. Титан, помимо Земли, является единственным космическим телом в нашей Солнечной системе, для которого доказано наличие жидкости на его поверхности. Однако эта жидкость — не вода. Это целые моря из жидкого этана и метана.

Крупнейшее из морей Титана носит название Море Кракена. Оно было обнаружено космическим аппаратом «Кассини» в 2007 году. Расположено углеводородное море в северном полушарии спутника. Площадь составляет около 400 000 квадратных километров. Глубина моря может составлять до 160 метров, хотя наблюдения показывают, что в нем могут содержаться углубления, поэтому окончательная глубина может быть даже ниже 300 метров. Ученых это море в первую очередь интересует своими приливами (благодаря Сатурну), сложной береговой линией, а также наличием эвапоритов (осадочных пород).

Подводная лодка на Титане будет работать на базе термоэлектрической установки

К сожалению, сказать о том, что же находится под жидкой поверхностью морей Титана, невозможно до тех пор, пока туда не заглянуть. Именно поэтому NASA собирается отправить на спутник подводную лодку и выяснить все в деталях. Концептуальная основа субмарины для Титана описывает использование компактной полуавтономной подводной лодки. Аналогичные нередко используются для исследования морских и океанских глубин здесь, на Земле. Подводное судно весом примерно в 1 тонну будет работать на базе обычного электрического двигателя, модифицированного для использования в рамках 90-дневной миссии на Титане. За это время подлодка должна будет покрыть около 2000 километров Моря Кракена.

Ввиду своей формы для доставки подлодки на Титан потребуется использование крылатого космического аппарата, способного выдержать гиперзвуковую скорость вхождения в атмосферу спутника, максимального снижения над поверхностью Моря Кракена и сброса подлодки в специальной защитной капсуле. После проверки всех систем подлодка начнет свое исследование. Кроме того, следует отметить, что ввиду большой удаленности от Земли подводная лодка будет работать при очень высоком уровне автономности.

Подлодка будет исследовать Море Кракена специальным сонаром

Сердцем субмарины станет 1-киловаттный термогенератор Стирлинг. Он не только обеспечит подлодку необходимой энергией для работы, но и убережет использующуюся здесь электронику от замерзания. На Титане настолько холодно, что при работе почти в криогенной среде лишнее тепло генератора вызовет образование и закипание конденсата. Эту особенность нужно будет принять во внимание при разработке подлодки. Однако щадящий режим работы и малая скорость (в NASA посчитали, что субмарина сможет покрывать около 1 метра в секунду — 3,6 км/ч) должны будут снизить нагрузки.

Для экономии и простоты проект подлодки не подразумевает использования отдельного вспомогательного орбитального космического аппарата. Для его использования потребуется строительство дополнительного реактора, а также двигателей. Все это существенно увеличит как стоимость, так и сложность всей миссии. Но так как с Титана все же придется передавать на Землю огромный объем новых данных, инженеры NASA предлагают использовать на подлодке большой воздушный вертикальный руль, который, помимо прочего, будет еще являться и огромной антенной. Во время своей ежедневной 16-часовой работы на поверхности подлодка будет передавать сообщения на Землю и одновременно производить исследования окружающей местности камерой, установленной на ее мачте. И без того потрясающая картинка окрестностей будет сопровождаться фантастическим видом Сатурна на горизонте.

Как и на Земле, субмарина на Титане будет использовать балластные баки, однако дизайн их конструкции и схема работы пока являются открытым вопросом, потому как метан и этан — это совсем не вода, а сам Титан совсем не похож на Землю и ее условия. Плотность жидкости здесь может существенно варьироваться количественным соотношением метана и этана в ее составе. И эта разница гораздо сложнее, если ее сравнивать с разницей соотношения пресной и соленой воды на Земле. Поэтому основные параметры балластных баков вроде того же размера ученым только еще предстоит выяснить.

Титан обладает низкой гравитацией, но если Море Кракена глубоко настолько, насколько указывают на это ранние анализы, а также если принять во внимание состав и температуру атмосферы спутника, то все эти факторы вкупе могут создать проблему для глубоководных исследований этой луны. В этом случае азот в балластовых баках может конденсироваться в жидкость, что в свою очередь приведет к неожиданной утере плавучести подводного судна. Одним из решений данной проблемы может являться использование в резервуарах специальных гидравлических поршней, которые будут помогать заполнять и опустошать балластовые баки, не полагаясь на давление воздуха, как это происходит в обычных подлодках.

Пока в NASA не раскрывают более подробных деталей о первоочередных задачах подлодки, которую они хотят отправить на Титан. Но кажется, что это будет полноценное исследование в самых различных сферах. Вероятнее всего, миссия будет включать исследование структуры и состава Моря Кракена: как в плане его жидкостного состава, так и в плане остаточных пород над и под поверхностью моря. Кроме того, так как на Титане имеется огромный запас органических элементов, задачей подлодки будет поиск следов пребиотических соединений, которые могли бы предоставить новую информацию о том, как на Земле могла появиться жизнь.


commnetКомментарии

Пожалуйста, войдите / зарегистрируйтесь
или авторизируйтесь через любую соц. сеть, чтобы оставить комментарий.


Похожие новости
Титан имеет в сотни раз больше жидкого топлива, чем Земля 16 дек. 2013 г.

Титан имеет в сотни раз больше жидкого топлива, чем Земля

Представьте себе, что вы стоите на берегу озера. Но оно находится не на нашей планете. Вокруг нет абсолютно никакой растительности, температура упала до -179 градусов Цельсия, а небо окрашено в болезненный оранжевый оттенок. И даже несмотря на леденящий...

дальше...

Подводная лодка у берегов Швеции: oткуда шумиха? 30 июля 2015 г.

Подводная лодка у берегов Швеции: oткуда шумиха?

Информация об обнаруженной подводной лодке, затонувшей у берегов Швеции, появилась в понедельник вечером. Новость наделала много шума и в шведской прессе, и в социальных сетях.Были слышны разные мнения, о том, что лодка российская, и факт ее обнаружения...

дальше...

Трамп пригрозил КНДР атомными подводными лодками США 13 апр. 2017 г.

Трамп пригрозил КНДР атомными подводными лодками США

Фото: U.S. NavyПрезидент США Дональд Трамп просил главу Китая Си Цзиньпиня передать лидеру КНДР Ким Чен Ыну, что к берегам Корейского полуострова направляются «не только авианосцы, но и атомные подводные лодки», передает Yonhap.По данным агентства, Трамп...

дальше...

NASA выбирает подводную лодку для исследования луны Сатурна 10 июня 2014 г.

NASA выбирает подводную лодку для исследования луны Сатурна

Роботизированная подводная лодка для изучения метановых океанов гигантского спутника Сатурна Титана, теплица на Марсе и космические аппараты, которые будут захватывать кометы во внешней части Солнечной системы – это лишь три из долгосрочных идей NASA...

дальше...

Китайские подводные лодки смогут перемещаться на сверхзвуковой скорости 27 авг. 2014 г.

Китайские подводные лодки смогут перемещаться на сверхзвуковой скорости

Группа китайских учёных разработала технологию, благодаря которой подводная лодка или торпеда сможет передвигаться под водой на сверхвысоких скоростях. Исследователи из Харбинского института комплексных технологических потоков и Лаборатории по исследованию...

дальше...

NASA отмечает 45-летие полета на Луну 21 июля 2014 г.

NASA отмечает 45-летие полета на Луну

ВАШИНГТОН, 21 июля. /Корр. ИТАР-ТАСС Иван Лебедев/. Знаменитый сборочный комплекс NASA на космодроме на мысе Канаверал (штат Флорида) отныне будет носить имя легендарного американского астронавта Нила Армстронга — первого человека, ступившего на поверхность...

дальше...

Видео новости России сегодня 08.04.2015: Премьер Греции едет в Москву; Причиной пожара на атомной подводной лодке «Орёл» 08 апр. 2015 г.

Видео новости России сегодня 08.04.2015: Премьер Греции едет в Москву; Причиной пожара на атомной подводной лодке «Орёл»

Премьер Греции едет в Москву, чтобы сыграть на противоречиях России и Запада 8 апреля в Москве состоится встреча президента РФ Владимира Путина с Алексисом Ципрасом. В ЕС многие с подозрением отнеслись к визиту греческого премьер-министра, опасаясь...

дальше...

У берегов Аргентины пропала подводная лодка с 44 членами экипажа 17 нояб. 2017 г.

У берегов Аргентины пропала подводная лодка с 44 членами экипажа

Подводная лодка «Сан-Хуан» ВМС Аргентины не вышла на связь в назначенное время у берегов южноамериканской страны. Об этом в пятницу, 17 ноября, сообщает Gaceta marinera.На борту дизель-электрической подлодки, построенной в Германии в 1985 году, находятся...

дальше...

Последние новости

Новости на сегодня 16 июля 2018 г.