Araştırmacılar, NASA’nın Uzay Denizaltısını Test Etmek için Yabancı Bir Okyanus Oluşturuyorlar
Fotoğraf : Güneş ışığı, Titan’ın kuzey denizlerinden bu yakın kızıl ötesi renk mozaiği ile parlıyor.(NASA’nın Cassini uzay aracından) NASA / JPL / Univ. Arizona / Üniv. Idaho
-300 ° C’lik bir metan ve etan okyanusunda çalışmak zorluklara sahip.
Sıcaklık -300 Fahrenheit’e düştüğünde ve okyanus metan ve etandan oluştuğunda bir denizaltı yapımı zorlaşıyor. Araştırmacılar, Satürn’ün birçok ayının en büyüğü ve güneş sisteminde ikinci büyük olan Titan’da bir denizaltının nasıl çalıştığını belirlemek için çalışıyorlar. Uzay ajansı, önümüzdeki 20 yıl içinde Titan denizlerine gerçek bir denizaltı indirmeyi planlıyor.
Mühendisler, dünyadaki denizaltıları nasıl tasarlayacaklarını biliyorlar ancak sıcaklık -300 Fahrenheit’e düştüğünde ve okyanus metan ve etandan oluştuğunda yapılar çok daha hassas hale geliyor.
Washington State Üniversitesi araştırmacıları,Satürn’ün birçok ayının en büyüğü ve güneş sisteminde en büyük ikinci olan Titan’da bir denizaltının nasıl çalıştığını belirlemek için NASA ile birlikte çalışıyor. Uzay ajansı, önümüzdeki 20 yıl içinde Titan denizlerine gerçek bir denizaltı indirmeyi planlıyor.
Araştırmacılar, bir Titan okyanusunu laboratuarda yeniden oluşturdular.Sıvı Faz Dengesi dergisinde çalışmaları hakkında bir yazı yayınladılar.
Titan, araştırmacılar için özel bir ilgi konusu çünkü önemli bir şekilde yeryüzüne benzerdir, sıvı barındırır. Güneş sisteminde neredeyse başka herhangi bir yere benzemez, onun yüzeyinde okyanuslar, nehirler ve bulutlar bulunur ve yeryüzündeki gibi yağmur yağabilir. Ancak hidrolojik döngü , su yerine metan esaslı yapılır.
NASA, Dünya’ya sağlayabileceği olası derslerden dolayı Cassini uzay aracından toplanan verilerle Satürn ve aylarını on yıldan fazla bir süredir inceliyor.
Ajansın tasarladığı denizaltının özerk olarak çalışması gerekecek. Atmosferik ve okyanus koşullarını incelemeli, deniz yatakları etrafında dolaşmalı ve yüzeyin üzerine gelmeli veya altında durmalıdır. Mühendisliği daha da yanıltıcıdır, çünkü yeryüzünde bulunan okyanuslardaki homojen sudan neredeyse farklı olarak, Titan okyanuslarında etan ve metan konsantrasyonu önemli ölçüde değişebilir ve sıvının yoğunluk özelliklerini değiştirebilir.
NASA Daveti
Mekanik ve Malzeme Mühendisliği Yüksek Okulu’nda eski bir lisans öğrencisi olan Ian Richardson, NASA’nın sınır koşullar için bir denizaltını nasıl inşa edilebileceğini çözme fırsatı buldu. Richardson,çok soğuk sıcaklıklarda materyalleri inceleyen WSU’nun kriyojenik laboratuarında ,Titan’ın atmosferini yeniden oluşturdu ve küçük ısıtılmış bir makineyle bu koşullar altında nasıl çalışabileceğini test etti.
WSU’dan makine mühendisliği lisans derecesine sahip olan Richardson, uzay ve uzay arama teknolojilerine uzun zamandır ilgi duyuyor. WSU’nun NASA Uzay Teknolojileri Araştırma Bursu’nu ilk kez alan kişidir ve NASA’nın Cleveland,Ohio’daki Glenn Araştırma Merkezi’nde staj yaptı. Bir NASA bilim adamının kendisine Titan için bir denizaltı tasarlama sorunu ile yaklaştığında ben başka bir sorun üzerinde bir stajyer olarak çalışıyordum.
Richardson, “Araştırmalarım doğru bir dönüş yaptı ve ben de onunla birlikte gittim” dedi. “Bu çılgınca bir deney ve bu fırsatı elde etmeyi hiç düşünmemiştim. Çok eğlenceli ve zorlu bir deneysel tasarım problemi oldu.”
Titan Denizlerinin Simülasyonu
WSU araştırma ekibi, Titan denizlerini simüle etmek için çok soğuk sıcaklıklarda sıvı karışımı barındıran bir test odası kurdu. İki inçlik silindir şeklinde bir kartuş ısıtıcısı ekledi, bu da bir denizaltının yaratacağı ısıyı yakalayacaktı.
Araştırmacılar için en büyük zorluklardan biri Titan denizlerindeki kabarcıkların nedenini anlamaktı. Çok soğuk Titan sıvısına ısı üreten bir makineden güç alan bir denizaltı eklendiğinde azot kabarcıkları oluşacaktır. Çok sayıda kabarcık; gemi manevrasını, veriyi görebilmesini ve balast sistemlerini yönetmesini zorlaştırabilir.
-300 derece Video Çekimi
Richardson, bir sonraki büyük problemin zor şartlarda video çekmek olduğunu söyledi. Onların çalışmasında basınç inç kare başına 60 libre ve yaklaşık -300 derece Fahrenheit’de gerçekleştirildi. Richardson’un grubu, boreskop adlı bir optik cihazı kullanarak düşük sıcaklıklara dayanabilecek bir video kamera buldu ve yüksek basınçlarda test odasında neler olduğunu görselleştirmek için bir çözüm geliştirdi.
“Bu en dostane koşullar değil” dedi. “Yaratıcı çözümler üretmek zorundasınız.”
Araştırmacılar, etan-metan yağmurunun ve karının videosunu çekmeyi başardılar. Grup aynı zamanda metan ve etan gölleri için donma sıcaklıklarını inceledi ve sıvıda bulunan az miktardaki azot nedeniyle göllerin beklenenden daha düşük sıcaklıklarda donduğunu belirledi: 75 Kelvin veya -324 Fahrenheit (90.5 Kelvin yerine).
“Bu büyük bir olay,” dedi Richardson. “Bu buzdağlarından endişelenmenize gerek kalmadığı anlamına geliyor.”
Araştırmacılar, Titan Denizaltı tasarımını güncellemek için NASA ile çalışmaya devam etmek istiyorlar.
Haberin Kaynağı: Washington Eyalet Üniversitesi tarafından sağlanan malzemeler. Orijinal Tina Hilding, Voiland Mühendislik Mimarlık Fakültesi tarafından yazılmıştır. Not: İçerik stil ve uzunluk için düzenlenebilir.
Kaynak : sciencedaily.com
