Stavimo jedrilicu na Titan

Pin
Send
Share
Send

Posljednjih nekoliko godina sve je veća pozornost privlače velike mjesečeve koje okružuju plinske divove u našem Sunčevom sustavu. Postoji interes za daljnjim istraživanjem Titana, ali ovo je lukav iz orbite jer je teško vidjeti kroz gustu atmosferu. O letenju Titana raspravljalo se širom interneta (ponekad blistavo), a to je bio čak i jedan od tema koje je neizmjerno popularan strip, XKCD, tretirao.

Međutim, i dalje ostaje problem pokretanja pogona. Potrebne snage za let za Titan su prilično minimalne, pa bi solarna krila mogla raditi. Ali Titan također predstavlja alternativu: jedrenje.

Uz sva ta jezera i rijeke, istraživanje Titana površinskim brodom moglo bi biti sjajan način da se vidi veći dio mjeseca. Vozilo ipak ne bi plovilo po vodi. Jezera na Titanu sastavljena su od tekućeg metana. Izazov je stoga stvaranje plovila živahna: tekući metan samo je 45% gust kao tekuća voda. To znači da će nam trebati mnogo raseljavanja. To bi, međutim, mogao učiniti dubok, šuplji trup, a ispada da tekući metan ima prednost koja pomaže nadoknaditi nisku gustoću: mnogo je manje viskozan od vode.

Reynoldsov broj proporcionalan je omjeru gustoće prema viskoznosti, a ispada da je povlačenje trenja o trup obrnuto proporcionalno Re. Iako su Titanova mora i jezera samo 45% gustoće vode, oni imaju i samo 8% viskoznosti. To znači da bi jedrilica Titan imala samo oko 26% povlačenja trenja kao svoj ekvivalent Zemlje. [Dizajneri jahti otkrili su da je povlačenje trenja približno jednako 0,075 / (log (Re) -2) ^ 2)]. To nam ostavlja prostora da trup učinimo dubljim (važno da nadoknadimo gustoću kao što je gore), i duljim (ako želimo dulju vodenu liniju, što će lučne valove produžiti i poboljšati maksimalnu brzinu).

Samo jedro bi u Titanu dobilo manje vjetra u prosjeku, nego na Zemlji. Cassini, prema Cassiniju, izgleda da bi prosječne brzine vjetra na Titanu bile oko 3 metra / s, iako bi mogle biti veće u odnosu na jezera. Prosječna brzina vjetra nad Zemljinim oceanima bliža je 6,6 metara / s. Ali, atmosfera na Titanu je također oko 4 puta gušća od Zemljine, a podizanje i povlačenje proporcionalni su gustoći tekućine. Sve rečeno, to znači da će ukupna sila tekućine na jedru iznositi otprilike 83% onoga što biste imali na Zemlji, a svi ostali bi bili jednaki, što bi moglo biti dovoljno. Postojala bi premija u pogledu učinkovitosti i veličine jedra, pa bismo možda trebali iskoristiti trup s malim trenjem kako bismo ispitali oblike s više stabilnosti koji mogu smjestiti veće, više (i vjerojatno visok omjer slike).

Ovo je, naravno, prilično špekulativno, ali pruža zabavno vježbanje i možda daje inspiraciju dok zamišljamo robota na visokim jedrilicama koja tiho krstare jezerima Titana.

Jedan koncept broda na Titanu već je predložen: istraživač Titan Mare (TiME) poslao bi plutajuću visokotehnološku plutaču sletjeti u metansko more na ovom mjesecu Saturna kako bi proučio njegov sastav i interakciju s atmosferom. No, ovaj koncept misije klase Discovery bio je pomiješan u korist slanja broda InSight na Mars.

No, uz sva nedavna otkrića svemirske letjelice Cassini na Titanu - stvari poput jezera, mora, rijeka i vremenskih i klimatskih obrazaca koji stvaraju i maglu i kišu - misiji poput ove dat će se više pozornosti u budućnosti.

Pin
Send
Share
Send

Gledaj video: Special Feature: SAFIRE PROJECT 2018 REPORT (Srpanj 2024).