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¿Sabremos alguna vez si hay vida en los mares de Titán?

Explorar los mares de Titán es el sueño de los exobiólogos … y un proyecto de la NASA. Para estudiar estos entornos extraordinarios más de cerca, NASA Innovative Advanced (Niac) ha diseñado el primer submarino espacial. El submarino, como lo llaman sus diseñadores, tiene 5,9 metros de largo, 1,1 metros de ancho y 2 metros de alto.

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Recubierto de titanio, tiene un marco de aluminio y materiales compuestos que pesan 446 kg, vacío, y unos 1200 kg cuando se carga con sistemas de comunicación e instrumentos científicos (espectrómetros de masas, sonar, analizadores químicos, cámaras …).

Por el momento, Sub no pesa un gramo: existe solo en forma de simulación numérica. Sin embargo, la etapa de creación de prototipos no está muy lejos, porque el submarino se encuentra ahora en la segunda etapa de desarrollo, que es la etapa de opciones realistas. Dados los datos recopilados hasta 2017 por la sonda Cassini sobre la composición de los mares de Titán, es necesario mejorar algunos aspectos de su diseño.

Porque el submarino debe completar una estancia de 90 días en Kraken Mare, el más grande de los tres mares de Titán (400.000 kilómetros cuadrados), más grande que el Mar Caspio y una profundidad estimada de 160 metros.

¿Vida en metano?

Uno de los objetivos del proyecto de la NASA es determinar si la vida puede desarrollarse en un líquido como el metano. Pero esta hipótesis extrema, aunque plausible, no resume todo el interés en la exploración submarina de Titán.

Rastrear su historia climática, confirmar la existencia de un océano global de agua líquida a 50 u 80 kilómetros por debajo de la superficie, descubrir fuentes internas de calor y probar la posibilidad de un camino en contacto con partículas prebióticas superficiales (incluidos mares de metano) con este interior. hidrosfera son todos los puntos que la subzona debe aclarar. Pero eso no será hasta 2040: el subproyecto es enorme y apunta a muy largo plazo.

En la fase de inmersión (8 horas diarias), la embarcación de cuatro hélices debe avanzar a una velocidad de 3,6 km / h, recorriendo un total de 2.000 km. Analizará la composición y densidad del líquido en función de la profundidad, mapeará el fondo marino y tomará muestras de sedimentos. En la superficie (16 horas al día), medirá los cambios de temperatura, presión, humedad y velocidad del viento, observará los fenómenos meteorológicos y transmitirá estos datos a la Tierra. Su consumo promedio es de 800 vatios, o 20 kilovatios-hora por día (equivalente a 8.100 vatios las 24 horas del día). ¡Para una tarea tan larga, hay mucha energía!

peligro de ebullición de metano

Y este es uno de los puntos conflictivos de la tarea, suministrar electricidad al submarino. A pesar de la presencia masiva de metano y etano líquido en los mares de Titán (el equivalente de nuestro gas natural licuado), una solución más realista es subir a una fuente radiactiva activa de la Tierra: dos generadores de 65 kg que convierten la energía radiactiva de plutonio enriquecido en electricidad y calor.

Este calor permitirá que los instrumentos científicos funcionen de manera óptima. Desventaja: al disiparse fuera del submarino, puede hacer que el metano hierva a -181 ° C. Por lo tanto, se agregó un sistema de control térmico capaz de dirigir y modular el calor generado por los generadores (alrededor de 150 ° C) mediante aislantes y una red de conductores de calor y enfriamiento.

Finalmente, a un costo incremental de 95 kg, el submarino contará con un sistema efectivo que asegura 20 ° C en el interior y no supera una diferencia de 1,6 ° C entre su capa exterior y la temperatura de la embarcación. El metano líquido en el que está sumergido. Éxito !

El control remoto submarino sigue siendo un desafío

Restos más duros: llevar el submarino al mar y controlarlo de forma remota. En cuanto a las comunicaciones, la idea original era dotar al submarino de una potente antena colocada en su espalda, a modo de dorsal, capaz de recoger las solicitudes enviadas desde tierra (el programa del día) y transmitir la información recogida de vuelta a Tierra. Esto evitó la sobrecarga de la misión con un vehículo de relevo orbital. Pero esta solución obligará a la Tierra y al submarino a permanecer en línea directa de visión, sin la intervención de Saturno. Una combinación especial reduce significativamente las posibles ventanas de lanzamiento de una misión. Además, los diseñadores dudan sobre la alternativa de colocar un vehículo orbital como escenario de comunicación.

Para el escenario de entrega, es decir, subinyección en Kraken Mare, los diseñadores inicialmente pensaron en poner en marcha la máquina en el Darpa X-37B, una pequeña lanzadera no tripulada. En principio, podría volar a la atmósfera de Titán y aterrizar sin problemas. Pero, ¿quién traerá el X-37B cerca de Saturno? Finalmente, el equipo parece estar avanzando hacia una solución más clásica: un sistema de descenso reactivo con paracaídas y amortiguadores inflables. Pero no se ha decidido nada.

Según Cieloesazul.com Q&A # 32

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