La luce solare è vicino ai mari del nord di Titano. Davanti a voi quasi il mosaico a infrarossi dalla navicella Cassini
Creare un sottomarino sembra difficile se ti trovi in condizioni in cui la temperatura scende a -300 gradi Fahrenheit e l'oceano è rappresentato da metano ed etano. Scienziati dell'Università di Washington stanno lavorando con la NASA per scoprire come un tale dispositivo può funzionare su Titan, il più grande satellite della famiglia lunare di Saturno e il secondo più grande nel nostro sistema. L'agenzia spaziale progetta di inviare una missione nei prossimi 20 anni.
Titan attira l'attenzione su di sé, perché in una caratteristica copia la Terra - ha un liquido. Sulla superficie del satellite puoi vedere oceani, fiumi, nuvole e persino pioggia. Ma la base del ciclo idrologico non è l'acqua, ma il metano. La NASA ha studiato Saturno e il suo sistema lunare per più di 10 anni, analizzando l'intelligenza dell'apparato Cassini.
Il sottomarino sviluppato deve operare autonomamente. Dovrà studiare le condizioni atmosferiche e oceaniche, navigare attraverso le profondità del mare e salire sopra o sotto la superficie. Creare un meccanismo simile è molto più difficile. Dopo tutto, se sulla Terra l'acqua negli oceani è quasi uniforme, allora la concentrazione di etano e metano può variare notevolmente in diverse parti di Titano, cambiando le caratteristiche della densità del liquido.
Invito NASA
L'idea di risolvere il problema venne da Jan Richardson della School of Mechanics and Materials Science. In un laboratorio criogenico che studia materiali a temperature estremamente basse, ricrea l'atmosfera di Titano e controlla come un piccolo apparecchio riscaldato potrebbe funzionare in determinate condizioni.
Richardson è diventato il primo vincitore della borsa di studio della tecnologia spaziale della NASA, compreso uno stage presso il Glenn Research Center (Cleveland, Ohio).
Simulazione di mari di titanio
Un'équipe di scienziati dell'università ha creato una camera di prova dove hanno collocato la miscela liquida a temperature incredibilmente basse per simulare i mari del satellite. Aggiungevano un riscaldatore a cartuccia cilindrica da due pollici, che si approssimava all'effetto del calore creato dal sottomarino.
Uno dei problemi principali è quello di risolvere le bolle dei mari di titanio. Se un sottomarino attivato da un meccanismo termico viene abbassato nel liquido freddo di un satellite, si formeranno bolle di azoto. Un gran numero di questi rende difficile manovrare, monitorare e controllare i sistemi di zavorra.
Scatto a -300 gradi
E ora prova a realizzare un video in condizioni difficili. Lo studio è stato condotto a una pressione di 60 libbre per pollice quadrato e ad una temperatura di -300 gradi Fahrenheit. Gli scienziati hanno trovato una soluzione. Hanno usato un dispositivo periscopio ottico in grado di sopportare condizioni di bassa temperatura e alta pressione.
Il team è riuscito a girare video con pioggia e neve a base di etano-metano. Il gruppo ha anche considerato le temperature di congelamento per i laghi di metano ed etano. Si scopre che a causa della piccola quantità di azoto, i liquidi si congelano a velocità inferiori: 75 K (-324 gradi Fahrenheit) anziché 90,5 K. Questa è un'informazione importante se sei preoccupato per gli iceberg.
