za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Подводная лодка для метановых морей Титана



                              Источник.


       Год назад я уже писал, что NASA разрабатывает проект подводной лодки для исследования метановых водоёмов Титана. Моря на Титане являются наиболее похожим аналогом земных океанов во всей Солнечной Системе. Поэтому при всей фантастичности, это проект может быть реализован в недалеком будущем. Вчера встретил по этому поводу интересную свежую ссылку от 4 июля, поэтому решил перечислить технические детали проекта более подробно.


      В общих чертах проект описан в докладе мартовской конференции по Луне и планетам. Вес аппарата будет составлять 1 тонну, питание осуществляться от радиоизотопного генератора, планируемое время доставки на Титан - 2040 год. За 90-дней на Титане подводный аппарат должен совершить плавание длиной в 2 тысячи километров по периметру моря Кракена, а также исследовать его наиболее глубокую часть:



    План плавания по морю Кракена. Кракен-1 – это планируемая точка посадки, в центре моря. После ходовых испытаний подлодка поплывет на север, что бы наблюдать приливы в проливе между морями Кракена и Лигейи. Затем она изучит западное побережье моря Кракена. Средняя скорость движения при этом составит около 1 метра в секунду. Возможная расширенная миссия может продолжить плавание во вторую часть моря (Кракен-2), а также в море Лигейи, если вход в него окажется достаточно глубоким.


        Создание подлодки облегчает факт, что в настоящее время уже созданы автономные подводные аппараты. Для передачи данных планируется использовать большую фазированную антенну, которая будет расположена в спинном плавнике. При этом не потребуется орбитальный ретранслятор. Значительной проблемой при создании подлодки является большой возможный диапазон плотности в местных морях: от 450 до 670 кг на м3, что намного больше разницы в плотности между пресной и соленой водой. Пока текущие данные указывают, что средняя плотность в море Кракена скорее всего близка к 650 кг на м3 за счет того, что море богато этаном.





      Внешний и внутренний вид аппарата. Двигатели расположены сзади, сверху расположена фазированная антенна для передачи данных, спереди камеры для фотографирования. Снизу расположены сонары, камера для фотографирования дна, а также устройство для забора проб донного грунта. Сбоку видны две цилиндрических ёмкости для балласта. Источник.


       При создании аппарата требуется решить проблему отвода тепла от радиоизотопного генератора. Дело в том, что температура кипения жидкости в местных морях гораздо ближе, чем в земных океанах. Поэтому возникает проблема кавитации даже в состоянии покоя. Кроме того, акустические эхолоты должны быть расположены достаточно далеко от источников тепла, чтобы пузырьки кипящей жидкости не мешали их работе. Ожидается, что глубина моря Кракена превышает 300 метров. Здесь я писал о последних исследованиях по этому поводу.



    Источник.


      Также большой проблемой является доставка подлодки через межпланетное пространство. Современные спускаемые аппараты представляют собой сфероидальные устройства, тут же необходимо доставить длинный цилиндрический посадочный аппарат. В тоже время инженеров обнадеживает факт, что плотная атмосфера Титана даёт большие возможности для торможения на гиперзвуковых скоростях. Поэтому предлагается разместить подводный аппарат в грузовом отсеке автоматического челнока Х-37:



      Доставка на борту крылатого аппарата предпочтительнее, чем на парашютах, так как она обеспечивает высокую точность приводнения в заданной точке. В 70х годах 20 века уже проводились эксперименты по моделированию безопасной посадки Спейс Шаттла на водную поверхность:



      После мягкой посадки носитель раскроет верхние створки грузового отсека, дав возможность подлодке всплыть за счет силы Архимеда, а сам утонет в метановой бездне Титана. Большая часть доступной мощности в 1 кВт будет тратиться на движение со скоростью 1 метр в секунду, а также для всплытия с целью передачи собранных данных на Землю. Планируется, что сеансы связи с Землей будут занимать примерно 16 часов в сутки. Во время северного лета (год на Титане составляет 29.5 земных лет) Земля постоянно видна из северных широт Титана. Во время полярных зим, наша планета там будет ниже горизонта в течение несколько суток подряд. Во время всплытий, кроме сеансов связи аппарат может использовать бортовую камеру для изучения приливов, изменений береговой линии, а также для изучения местных метеорологических условий. С другой стороны, аппарат будет проводить подробный анализ донных отложений с помощью сонара и специальных устройств с манипулятором. Предполагается, что у метанового моря Кракена должен быть активный гидрогеологический цикл, южная часть этого моря более богата метаном, чем северная.



      Источник.


      Последнее сообщение от 4 июля говорит, что разработка проекта перешла во вторую фазу более тщательной технической и научной проработки.


       От себя добавлю, что проект смотрится вполне технически реализуемым. Стартовая масса Х-37 примерно равна стартовой массе межпланетной станции “Кассини” – 5 тонн против 5,7 тонн. Полезная нагрузка Х-37 по сведениям открытой печати близка к 900 кг. В связи с этим для проекта не потребуются несуществующие пока сверхтяжелые носители, а будет достаточно уже существующих РН вроде тяжелой Дельты. Также аппарат Х-37 уже доказал не только возможность управляемой горизонтальной посадки в условиях плотной атмосферы, но и большую длительность автономного полета в космическом пространстве (в последнем полете он пробыл в космосе 674 суток). Поэтому теоретически переделать Х-37 для межпланетного многолетнего перелета не составит большого труда.

       С другой стороны, очевидно, что самым туманным местом проекта является проблема активного плавания и терморегулирования в принципиально другой жидкой среде. Поэтому для проекта потребует создать реалистичный наземный полигон с большим резервуаром жидкого метана, чтобы там было возможно хорошо протестировать подводный аппарат перед его отправкой в космос.

       В заключение интересно мнение читателей о том будет ли реализован такой сложный проект в ближайшем будущем?


Poll #2016474 Увидим ли мы подводную лодку на Титане в 21 веке?

Увидим ли мы подводную лодку на Титане в 21 веке?

Проект будет реализован в ближайшие десятилетия.
19(63.3%)
Проект будет реализован лишь в следующем веке или ещё позже.
9(30.0%)
Проект никогда не будет реализован из-за технической сложности или бесперспективности изучения холодного мира.
2(6.7%)
Tags: Титан, море Кракена, подводная лодка
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 49 comments