科学家创造了一个“外星海洋”来测试水下机器人的质量



建造潜艇是科学研究机构,设计局和专门造船厂解决的一项艰巨任务。 但是,如果我们要谈论的是在液态甲烷和丁烷的混合环境中制造一种可以在低温下运行的水下航行器,那么问题的复杂性就会增加很多倍。

华盛顿大学的研究人员目前正在与美国宇航局合作,以了解泰坦的浮动探测器应该是什么。 这个星球上有海洋中的有机碳氢化合物。 还推测那里可能存在生命。 无论如何,但是科学家对进一步研究土星卫星非常感兴趣。

好吧,由于土卫六表面上相当大的一部分被液态烃覆盖,科学家们决定,浮动的自主机器人将是研究小行星的最佳解决方案。 NASA计划将这种设备发送给Titan。 的确,不是现在,而是大约20年后,要研究土星卫星的条件并使设备适应这些条件,还有很多工作要做。


这是人造液态烃海洋

为了设计一个温度远低于零摄氏度的外星海洋的机器人,科学家决定在地球上重新创造泰坦的条件。 专家说,泰坦在许多方面都像地球。 不幸的是,泰坦上没有适合陆地生物存在的条件。 但是这里有些特殊的,自己的生活可能存在。

除地球外,这是太阳系中唯一下雨的物体,河流流淌,云层密布。 的确,这里使用甲烷代替水。

显然,由NASA创建的水下探测器应仅在独立模式下工作。 它必须能够抵抗外部因素,能够识别障碍物,并且必须位于底部。 制造该设备的任务也很复杂,因为与地表水体不同,在地上液体的密度大致相同,Titan上甲烷和乙烷的浓度随区域的不同而不同。 因此,液体的密度也改变,接收很强。

第一个决定为泰坦建造“甲烷潜水艇”的人是华盛顿大学伊恩·理查森(Ian Richardson)的前研究生。 他从美国宇航局(NASA)获得了一项开发浸没式探头的订单,该探头能够承受(至少对于地球而言)极端的天气条件。 他所做的第一件事是使用各种机制来追踪小行星上普遍存在的状况,从而在实验室中重现泰坦的气氛。



“我的工作是寻求并做出正确的决定,而我正在努力做到。 一般来说,所有这些看起来都更像是一个疯狂的实验,但这是接触真正有趣的项目的少数机会之一。 这一切都非常令人兴奋,因为我们解决了许多问题。”伊恩

至于“甲烷海洋”本身,科学家们重新创造了泰坦的环境,并且还使用了一个两英寸的加热器来模拟泰坦的环境条件及其与水下航行器的相互作用。 有趣的是,如果您移动太快而产生大量热量,则水下系统会立即被大量带有气体混合物的气泡包围,这会改变探头的工作环境。

科学家遇到的问题之一是在如此极端的条件下难以拍照或录像。 研究人员认为,所谓的管道镜可能是解决此问题的最佳方法。 是
一种光学设备,由一个在一端(远端)带有目镜的刚性管,在另一端(近端)带有一个目镜的一个光学系统组成,通过光学系统相互连接。 光学系统被光纤包围,用于将光传输到研究区域。

一位团队成员说:“如果周围的条件很难被称为友好的,那么您应该给出原始的解决方案。” 在使现有技术适应泰坦的条件之后,科学家们已经设法在同一个液态烃盆地中拍摄视频。

根据专家的说法,所创建的装置对开发用于研究泰坦深度的可靠仪器非常有帮助。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN410045/


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