據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國華盛頓州立大學(xué)(WSU)的科學(xué)家在實驗室創(chuàng)建了一個與土衛(wèi)六“泰坦”(Titan)的海洋極為類似的環(huán)境，希望借此厘清美國國家航空航天局(NASA)正在研制的外太空潛艇在其中的工作原理。NASA計劃未來20年內(nèi)將一艘真正的潛艇發(fā)射到泰坦的海洋內(nèi)。

泰坦是土星的最大衛(wèi)星，也是太陽系第二大衛(wèi)星。它與地球相似的一個重要地方在于——它擁有液體。泰坦的表面擁有海洋、河流和云，就像地球一樣，其上也下雨，只不過“水文”循環(huán)以甲烷為基礎(chǔ)而非水。因此，很多天文學(xué)家希望派潛艇深入泰坦一探究竟。但泰坦海洋的溫度極低，且海洋由甲烷和乙烷組成，建造潛艇變得非常棘手。

此外，這艘潛艇需要研究大氣和海洋環(huán)境，在海床周圍移動，并在地表或以下盤旋。而且與地球海洋中的水幾乎勻質(zhì)不同，泰坦海洋中乙烷和甲烷的濃度會顯著變化，從而改變液體的密度特性。因此，潛艇將不得不自動運行，從而進(jìn)一步加大了研制難度。

在最新研究中，WSU的科學(xué)家建立了一個測試室，將液體混合物置于低溫下來模擬泰坦的海洋。他們增加了一個兩英寸的筒式加熱器，它產(chǎn)生的熱量與潛艇產(chǎn)生的相當(dāng)。

研究人員面臨的最大挑戰(zhàn)之一是理解泰坦海洋中的氣泡，因為將潛艇加入非常冷的泰坦液體中，會形成氮氣泡。氣泡太多會使操縱船舶、查看采集數(shù)據(jù)和管理壓載系統(tǒng)變得困難。

另一個大問題是獲得視頻。他們利用內(nèi)窺鏡和能耐受低溫以及高壓的攝像機解決了這一問題，從而可視化測試室內(nèi)正在發(fā)生的事情。他們成功拍攝了乙烷—甲烷雨雪的錄像，還研究了甲烷和乙烷湖的凍結(jié)溫度，并確定，由于液體中含有少量氮，湖泊結(jié)冰的溫度約為零下198℃，低于預(yù)期的零下183℃。

目前，研究人員還在與NASA繼續(xù)合作更新泰坦?jié)撏У脑O(shè)計。