Se explorará la luna de #Saturno el único cuerpo del sistema solar, además de la Tierra, con líquido en su superficie. Los investigadores han estado probando la sonda con un océano extraterrestre del tamaño de un cubo en un laboratorio. Los mares de Titán son muy diferentes de sus contrapartes en la Tierra [VIDEO]: en lugar de agua de mar, los mares de Titán consisten principalmente en una mezcla gélida de metano y etano, a una temperatura de alrededor de menos 300 grados Fahrenheit (menos 184 grados Celsius). Eso es lo que encontraronla nave espacialCassini de la Nasa y su sonda Huygens, que aterrizó en Titán en 2005.

Objetivo

El plan es enviar el submarino autónomo al mar más grande de Titán.

llamada Kraken Mare, del nombre de un monstruo marino escandinavo y la palabra latina para "mar", el mar extraterrestre cubre 155,000 millas cuadradas (400,000 kilómetros cuadrados) de la superficie de la luna. (El segundo mar más grande en Titán, aproximadamente un cuarto del tamaño del Kraken, es Ligeia Mare, llamado así por una de las monstruosas sirenas de la mitología griega). Estas inmersiones podrían responder algunas de las preguntas que mantienen a los científicos, al menos los que estudian Titán, despiertos por la noche.

Por ejemplo, ¿cómo interactúan los mares de hidrocarburos de Titán con la atmósfera de la luna, que es más del 98 por ciento de nitrógeno? Eso es lo que Ian Richardson, un ingeniero de ciencias de materiales en la Universidad Estatal de Washington, quería saber.

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Richardson construyó el simulador de océano #alienígena para el proyecto submarino Titán de la NASA. "A diferencia de la Tierra, ese nitrógeno realmente se disuelve significativamente en esos océanos", dijo Richardson a Live Science. "Se puede obtener un 15 o un 20 por ciento de nitrógeno disuelto , lo que puede tener un gran efecto en los sistemas de lastre y las hélices".

Océanos alienígenas

Aunque ingenieros en la Tierra han estudiado mezclas de etano y metano fríos en forma de gas natural licuado (GNL), nadie ha observado cómo se comportarían los mares de tales hidrocarburos en una atmósfera fría y principalmente de nitrógeno como la de Titán, dijo Richardson. Para aprender más sobre cómo los océanos alienígenas de Titán afectarían a un submarino robot, Richardson construyó una cámara presurizada, la bombeó con nitrógeno y vertió aproximadamente 60 pulgadas cúbicas (1 litro) de etano líquido y metano, enfriado a menos 300 grados F.

Esto se hizo en un laboratorio de ingeniería criogénica en la Universidad Estatal de Washington [VIDEO].

Luego sumergió un pequeño calentador cilíndrico (el "robot sub") en el líquido (el "océano alienígena"). Richardson varió la temperatura y la presión del modelo de océano para ver cómo el calor de un submarino afectaría la química de los mares de Titán a diferentes profundidades.

Richardson explicó que el calor crearía burbujas de gas nitrógeno disuelto en el líquido que rodea el submarino, lo que podría dificultar las observaciones a través de las cámaras de a bordo. Las burbujas de nitrógeno también podrían evitar que los sistemas de empuje y flotación del submarino funcionen correctamente, dijo.

El simulador de Richardson también fue capaz de imitar la composición química de los diferentes mares de Titán. Todos los océanos de la Tierra están llenos esencialmente del mismo agua de mar, pero ese no es el caso para los mares de Titán, revelaron las observaciones de la sonda Cassini. Por ejemplo, Kraken Mare es rico en etano, mientras que Ligeia Mare es rico en metano, aunque los científicos no están seguros de por qué.

Tortuga Titán

Los experimentos con el submarino alienígena indicaron que una sonda submarina podría tratar las burbujas de nitrógeno creadas por la propia fuente de calor de la nave en el líquido frígido. Las peores condiciones, según revelaron los experimentos, se encontrarían en las mayores profundidades de Kraken Mare, al menos a 1.600 pies (500 metros) por debajo del nivel del mar. Si se aprueba la misión, la sonda podría lanzarse a mediados de la década de 2030 y llegar al sistema de Saturno a fines de la década de 2030 o principios de la de 2040, dijo uno de los líderes del proyecto en Glenn Research Center, el ingeniero aeroespacial Jason Hartwig, a Live Science.

En ese momento, la luna distante y congelada debería estar ligeramente más cálida y soleada de lo que está ahora, gracias al equivalente local de la primavera de la Tierra. En ese momento, el sistema de Saturno, que tarda 29 años terrestres en completar una órbita, estará un poco más cerca del Sol, dijo Hartwig. El equipo de Hartwig está trabajando en dos diseños diferentes para la sonda del robot: uno es un submarino robot estrecho de unos 20 pies (6 m) de largo que emergería para enviar datos directamente a la Tierra. La otra es la Tortuga Titán, un robot autónomo de caparazón redondo que se comunicaría con la Tierra a través de una nave espacial en órbita.

Si bien la sonda submarina solo sería más barata, el diseño de la tortuga y el orbitador sería menos arriesgado y tendría más ancho de banda para enviar datos a la Tierra, dijo Hartwig. El proyecto se movió recientemente de la primera fase de fondos experimentales bajo el programa Innovative Advanced Concepts (NIAC) de la NASA. Ahora se está moviendo hacia la etapa de desarrollo tecnológico, con pruebas iniciales de algunos sistemas planificados para finales de 2018 o principios de 2019, dijo Hartwig.