NASA在实验室模拟土卫六海洋环境

科学日报，北京，2月11日(记者刘霞)——根据物理学家组织网络最近的一份报告，华盛顿州立大学(WSU)的科学家们在他们的实验室里创造了一个非常类似于土卫六海洋的环境，希望阐明美国宇航局正在开发的外层空间潜艇的工作原理。美国宇航局计划在未来20年内发射一艘真正的潜艇进入土卫六的海洋。

土卫六是土星最大的卫星，也是太阳系第二大卫星。它和地球的一个重要相似之处是它有液体。泰坦表面有海洋、河流和云，就像地球一样。下雨了，但是“水文”循环是基于甲烷而不是水。因此，许多天文学家希望派遣潜艇去探索土卫六。但是土卫六海洋的温度非常低，海洋由甲烷和乙烷组成，这使得建造潜艇非常困难。

此外，潜艇需要研究大气和海洋环境，在海床周围移动，在水面或水面以下盘旋。此外，与地球海洋中几乎均匀的水不同，土卫六海洋中乙烷和甲烷的浓度会有很大差异，从而改变液体的密度特征。因此，潜艇将不得不自动操作，进一步增加了开发难度。

在最新的研究中，WSU科学家建立了一个试验室，通过将液体混合物置于低温下来模拟土卫六的海洋。他们增加了一个两英寸的鼓式加热器，它产生的热量与潜艇相同。

研究人员面临的最大挑战之一是了解土卫六海洋中的气泡，因为在非常冷的土卫六液体中加入潜艇会形成氮气气泡。过多的气泡会使操纵船只、查看收集的数据和管理压载系统变得困难。

另一个大问题是获取视频。他们用能够承受低温和高压的内窥镜和照相机解决了这个问题，从而可视化了测试室中发生的事情。他们成功地拍摄了乙烷-甲烷雨和雪，还研究了甲烷和乙烷湖的冻结温度，并确定由于液体中含有少量的氮，该湖的冻结温度比预期的-183℃低约-198℃。

目前，研究人员正在继续与美国航天局合作，更新泰坦潜艇的设计。

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