إن إنشاء غواصة مهمة صعبة تحلها معاهد البحث العلمي ومكاتب التصميم وأحواض بناء السفن المتخصصة. ولكن إذا كنا نتحدث عن إنشاء مركبة تحت الماء ، والتي يجب أن تعمل في درجات حرارة منخفضة ، في بيئة مثل مزيج من الميثان السائل والبيوتان ، فإن تعقيد المشكلة يزداد عدة مرات.
يتعاون الباحثون في جامعة واشنطن حاليًا مع وكالة ناسا لفهم ما يجب أن يكون عليه المسبار العائم
لتيتان . هناك بحار ومحيطات للهيدروكربونات العضوية على هذا الكوكب. من المفترض أيضًا أن الحياة قد توجد هناك. على أي حال ، لكن العلماء مهتمون جدًا بمواصلة دراسة هذا القمر الصناعي لكوكب زحل.
حسنًا ، نظرًا لأن جزءًا مهمًا إلى حد ما من سطح تيتان مغطى بالهيدروكربونات السائلة ، قرر العلماء أن الروبوت الآلي العائم سيكون أفضل حل لدراسة الكوكب. تخطط وكالة ناسا لإرسال مثل هذا الجهاز إلى تيتان. صحيح ، ليس الآن ، ولكن في حوالي 20 عامًا ، هناك الكثير للقيام به لدراسة ظروف القمر الصناعي لزحل وتناسب الجهاز مع هذه الظروف.
هنا ، محيط من صنع الإنسان من الهيدروكربونات السائلةمن أجل تصميم روبوت لمحيط غريب ، درجة الحرارة التي تكون فيها درجة الحرارة أقل بكثير من الصفر درجة مئوية ،
قرر العلماء إعادة خلق ظروف تيتان هنا على الأرض. يقول الخبراء أن تيتان يشبه الأرض من نواح عديدة. لسوء الحظ ، لا توجد شروط على تيتان مناسبة لوجود كائنات أرضية. ولكن قد توجد بعض الحياة الخاصة والمميزة هنا.
بالإضافة إلى الأرض ، هذا هو الكائن الوحيد في النظام الشمسي حيث تمطر ، وتتدفق الأنهار ، وهناك غيوم. صحيح أن الميثان يستخدم هنا بدلاً من الماء.
من الواضح أن المسبار تحت الماء الذي أنشأته وكالة ناسا يجب أن يعمل حصريًا في الوضع المستقل. يجب أن يكون مقاومًا للعوامل الخارجية ، وأن يكون قادرًا على تحديد العوائق ، ويقع أيضًا في الأسفل. إن مهمة إنشاء الجهاز معقدة أيضًا لأنه على عكس المسطحات المائية السطحية ، حيث تكون كثافة السائل متشابهة تقريبًا ، يختلف تركيز الميثان والإيثان على تيتان من منطقة إلى أخرى. وفقًا لذلك ، تتغير كثافة السائل أيضًا ، الاستقبال قوي جدًا.
كان أول من قرر بناء "غواصة ميثان" لتيتان طالب دراسات عليا سابق في جامعة واشنطن ، إيان ريتشاردسون. حصل على أمر من وكالة ناسا لتطوير مسبار غمر قادر على تحمل الظروف الجوية القاسية (على الأقل بالنسبة للأرض). أول شيء فعله هو إعادة خلق جو تيتان في المختبر ، باستخدام آليات مختلفة لتتبع الظروف السائدة على الكوكب.
"وظيفتي هي البحث واتخاذ القرارات الصحيحة ، وأنا أحاول القيام بذلك. بشكل عام ، يبدو كل هذا أشبه بتجربة مجنونة ، ولكن هذه إحدى الفرص القليلة للمس مشروع مثير حقًا. كل هذا مثير للغاية ، حيث نحل عددًا من المشاكل "،
يقول إيان.
أما "محيط الميثان" نفسه ، فقد أعاد العلماء تكوين بيئة تيتان ، واستخدموا أيضًا سخانًا بقياس 2 بوصة لمحاكاة ظروف بيئة تيتان وتفاعلها مع السيارة تحت الماء. من المثير للاهتمام ، إذا تحركت بسرعة كبيرة ، وتولد الكثير من الحرارة ، فإن النظام تحت الماء محاط فورًا بعدد كبير من الفقاعات بمزيج الغاز ، مما يغير البيئة التي يجب أن يعمل فيها المسبار.
كانت إحدى المشاكل التي واجهها العلماء هي صعوبة التقاط الصور أو مقاطع الفيديو في مثل هذه الظروف القاسية. اعتبر الباحثون أن ما يسمى
بالمنظار البورسي يمكن أن يكون أفضل طريقة لحل هذه المشكلة. إنه كذلك
جهاز بصري يتكون من أنبوب صلب مع عدسة في أحد طرفيه (القاصي) وعدسة على الجانب الآخر (في الطرف القريب) ، متصلاً بنظام بصري. النظام البصري محاط بألياف بصرية لنقل الضوء إلى المنطقة المدروسة.
يقول أحد أعضاء الفريق: "إذا كانت هناك ظروف لا يمكن وصفها بالودية ، فيجب عليك تقديم حلول أصلية". بعد تكييف التقنيات الحالية مع ظروف Titan ، تمكن العلماء بالفعل من تصوير مقطع فيديو في نفس حوض الهيدروكربونات السائلة.
وفقا للخبراء ، فإن التركيب الذي تم إنشاؤه هو مساعدة جيدة في تطوير جهاز موثوق به لدراسة أعماق تيتان.