Вие сте тук

Защо НАСА иска да изпрати подводница на Титан

Интерпретацията на един художник изобразява дизайн на подводница, която ще изследва океан наТита – най-голямата луна на Сатурн. Credit: NASA
Интерпретацията на един художник изобразява дизайн на подводница, която ще изследва океан на Титан – най-голямата луна на Сатурн. Credit: NASA

Най-голямата луна на Сатурн – Титан, се слави с плътна атмосфера, сложен климатичен цикъл и морета, оформени от вълни и приливни течения.

Тази атмосфера представлява плътен слой от оранжев смог, който обвива луната. Климатичният цикъл причинява дъжд само веднъж на няколко стотин години. А моретата са пълни с течни въглеводороди под формата на метан и етан.

Това, както и потенциалът на Титан да поддържа екзотичен живот, насърчава учените да мечтаят за по-добро сондиране на луната. Въпреки че космическият кораб на НАСА Касини е прелитал покрай нея няколко пъти от 2004 г. насам и дори е спуснал сондата Хюйгенс върху повърхността на Титан през януари 2005 г., учените не се задоволяват само с това.
Най-новата идея е да се изпрати подводница да изследва извънземните морета на Титан. Проучването на мисията, с финансиране от NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC), инициатива за проекти на учени, които мислят овъд стандартното, е в начален стадий.

“Ние правим тези наистина напреднали, почти научнофантастични проучвания, които имат за цел да покажат какво би могло да е възможно в бъдеще”, казва програмният изпълнител на NIAC Джейсън Дерлет.

А една подводница на Титан се вписва перфектно.
Свят подобен и все пак напълно чудноват

От течния океан под повърхността на луната Европа до струйките течна вода на Енцелад, които се изстрелват над южния полюс на ледената луна, външната Слънчева система е богата на луни, които си плачат да бъдат проучени. Но Титан е твърде уникална, за да бъде подмината.

“Това е една странна и завладяваща система”, казва Джейсън Гудман, астроном в Wheaton College, който не е пряко ангажиран в проучването на NIAC. “Много от нашите идеи за география и океанография ще се обърнат с главата надолу, ако започнем да мислим за материали, различни от водата.”
Въпреки че учените имат модели за това как смятат, че тези процеси работят на Земята – и как трябва да работят на други планетарни тела, възможността да изпитат тези модели на Титан, където гравитацията на луната и вискозитета на течностите е различна, може да помогне да разберем по-добре тези процеси на фундаментално ниво.

Радарна карта на северния полюс на Титан показва езерата и моретата, съставени от метан и етан. NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS
Радарна карта на северния полюс на Титан показва езерата и моретата, съставени от метан и етан. NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS

“Това е възможност да направим един експеримент с планетарни мащаби”, казва Ралф Лоренц, астроном в Университета Джон Хопкинс и един от мозъците зад изследването NIAC.

Да вземем ураганите. На Земята интензивността им се контролира от топлината в горните слоеве на океана и как тази топлината се предава към атмосферата, докато бурята разбърква водата. Учените знаят, че Титан също има сложен цикъл на климата и че същият обмен между атмосферата и морето се случва и на при него.

Така че може би изучаването на урагани, които се завихрят над мазните морета на Титан, ще помогне на учените да разберат по-добре тези сурови процеси.

Чрез сравняване на двата свята, Гудман се надява, че ще започнем да разбераме как течност и земя си взаимодействат в цялата Вселена – решаващо проучване в свят, който може да се окаже доминиран от все по-странни светове, различни от Земята, казва той.

 

Може ли да има живот?

Ето го и мъчителният въпрос: Дали сме сами?

“Има няколко аспекта около Титан, които правят изследването на луната от астробиологична гледна точка много привлекателно”, казва Лоренц. “Това място е буквално наводнено с органичен материал: въглерод-, азот-, а вероятно и кислород-съцържащи съединения. А ние сме изградени от тях.”

Лабораторни опити са показали, че ако учените смесят метан и азот – двата общи елеманта в атмосферата на Титан – и пуснат искра през сместа, могат да пресъздадат същото кафяво вещество, което се вижда на Титан. След това, ако добавят вода към веществото, се създават аминокиселини – градивните елементи на живота.

Но дали този краен етап се е случил на Титан? Възможно е. Въглеводородните езера на Титан почиват на скала от воден лед, който се намира над океан от течна вода, отделно от морето от въглеводород на повърхността. В случай, че двете си взаимодействат, биха могли да формират живот. Лоренц мисли, че е възможно водата понякога да достига до повърхността по същия начин, по който лавата изригва от вулкани на Земята. Той също смята, че масивни удари могат да отприщят достатъчно топлина, за да се стопи част от кората на луната, разкривайки течността отдолу.

 

Костенурка

Първият проект на екипа NIAC била подводница с форма на торпедо, която излиза на повърхността всеки път, когато е необходимо, за да комуникира със Земята, да получи насоки или да изпрати данни. Но вторият проект, наречен “Titan Turtle” заради дизайна си, включва орбитален апарат, който може да предава информация, без да се налага да излиза на повърхността.

Но дори и с орбиталния комплекс, наземният контрол не може да бъде в постоянна комуникация с костенурката, така че тя ще трябва да бъде най-вече автономна. “Не може да управлявате дистанционно превозното средство нагоре-надолу”, обяснява Лоренц. “Не може да го управлявате в реално време, както можете с луноход.”

Концепцията на един художник за Titan Turtle. Credit: Steven Oleson, NASA
Концепцията на един художник за Titan Turtle. Credit: Steven Oleson, NASA

Вместо това, подводницата трябва да се движи надеждно и да усеща околната среда около себе си, докато извършва определени задачи. Така че ще бъде автономна, подобно на марсоходите, които обикновено получават напътствия от контролната мисия веднъж на ден.

Екипът все още трябва да уточни как костенурката ще стигне (сравнително прост проблем при положение, че вече сме приземявали сонда на Титан) и да определи какви инструменти ще носи. Най-очевидните са тези, които ще измерват състава и температурата на езерата. Екипът няма търпение да види дали има слоеве, които не се смесват, като в Черно море. В същото време ще търси всички повърхностни и подземни течения, приливи, вятър и вълни.
Никоя подводница не е напълно завършена без камера на мачтата. Когато костенурка излиза на повърхността, тя ще заснема бреговата линия и ще търси плажове, скали и слоеве.

“Едно от най-интересните неща е, че в данните на Cassini виждаме доказателства, че моретата са изсъхвали в миналото и след това са се напълнили пак”, казва Лоренц. Плувайки по протежение на бреговата линия и с гмуркане дълбоко за анализ на морското дъно (където различни слоеве са се установявали един върху друг при различните цикли на климата) с роботизираната си ръка, апаратът може да помогне да се обясни това мистериозно минало.

 

Бъдеща перспектива за полет

През октомври дизайнът на мисията ще завърши втора заключителна фаза на програмата NIAC. Тогава мисиите може да се прехвърлят в рамките на НАСА или да получат външно финансиране. Въпреки че Дерлет не е калкулирал, за да види колко проекти са получили последващо финансиране, той е проследил общото финансиране: през последните пет години, селектиран брой програми на NIAC са получили допълнително 200 милиона долара.
Лоренц и екипът му не са сигурни, че ще получат последващо финансиране от НАСА или от други инвеститори. “Това наистина е предизвикателна мисия”, казва Дерлет. “Така че мисля, че ще трябва да спечели своето място в сърцата и умовете на учените, преди да полети. Но това може и да стане, защото познанията, които можем да достигнем, са наистина удивителни.”

А Гудман вече е убеден, че проектът му има потенциала да постигне поставените цели и да произведе фантастични открития по време на пътуването.

“Смятам, че това е една от най-интересните идеи за проучване на външните планети, която се е случвала в последно време”, казва той. “Не трябва да се подценява степента, в която “да покараме малко подводница из Титан” ще улови вниманието на обществеността и наистина ще ни накара да мислим за това колко странно и очарователно място в Слънчевата система може да бъде тя.”

 

Превод: Гергана Димитрова

Източник: NBC News

Коментари

коментара

Related posts

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close