Probando un submarino en un modelo de un océano extranjero

Probando un submarino en un modelo de un océano extranjero

La luz solar está cerca de los mares del norte de Titán. Antes de que casi el mosaico infrarrojo de la nave espacial Cassini

Crear un submarino parece difícil si te encuentras en condiciones donde la temperatura desciende a -300 grados Fahrenheit y el océano está representado por metano y etano. Científicos de la Universidad de Washington están trabajando con la NASA para descubrir cómo un dispositivo de este tipo puede operar en Titán, el satélite más grande de la familia lunar de Saturno y el segundo más grande de nuestro sistema. La agencia espacial planea enviar una misión en los próximos 20 años.

Titán llama la atención sobre sí mismo, porque en una característica copia la Tierra: tiene un líquido. En la superficie del satélite se pueden ver océanos, ríos, nubes e incluso lluvia. Pero la base del ciclo hidrológico no es el agua, sino el metano. La NASA ha estado estudiando Saturno y su sistema lunar durante más de 10 años, analizando la inteligencia del aparato Cassini.

El submarino desarrollado debe operar de forma autónoma. Tendrá que estudiar las condiciones atmosféricas y oceánicas, navegar a través de las profundidades del mar y elevarse sobre o debajo de la superficie. Crear un mecanismo similar es mucho más difícil. Después de todo, si en la Tierra el agua en los océanos es casi uniforme, entonces la concentración de etano y metano puede variar mucho en diferentes partes de Titán, cambiando las características de la densidad del líquido.

Invitación de la NASA

La idea de resolver el problema vino a Jan Richardson de la Escuela de Mecánica y Ciencia de los Materiales. En un laboratorio criogénico que estudia materiales en condiciones de temperaturas extremadamente bajas, recreó la atmósfera de Titán y verificó cómo un pequeño aparato con calefacción podría funcionar en condiciones dadas.

Richardson se convirtió en el primer ganador de la beca de tecnología de la ciencia espacial de la NASA, incluida una pasantía en el Centro de Investigación Glenn (Cleveland, Ohio).

Simulación de mares de titanio

Un equipo universitario de científicos creó una cámara de prueba donde colocaron la mezcla líquida a temperaturas increíblemente bajas para simular los mares del satélite. Le agregaron un calentador de cartucho cilíndrico de dos pulgadas, que se aproximaba al efecto del calor creado por el submarino.

Uno de los principales problemas es ordenar las burbujas de los mares de titanio. Si un submarino activado por un mecanismo térmico se baja al líquido frío de un satélite, se formarán burbujas de nitrógeno. Un gran número de ellos dificulta la maniobra, el monitoreo y el control de los sistemas de lastre.

Disparos a -300 grados

Y ahora trata de hacer un video en condiciones difíciles. El estudio se llevó a cabo a una presión de 60 libras por pulgada cuadrada y a una temperatura de -300 grados Fahrenheit. Los científicos han encontrado una solución. Utilizaron un dispositivo de boroscopio óptico capaz de soportar condiciones de baja temperatura y alta presión.

El equipo logró filmar el video con etano-metano lluvia y nieve. El grupo también consideró las temperaturas de congelación para los lagos de metano y etano. Resulta que debido a la pequeña cantidad de nitrógeno, los líquidos se congelan a velocidades más bajas: 75 K (-324 grados Fahrenheit) en lugar de 90.5 K. Esta información es importante si le preocupan los icebergs.

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