Mari Letakkan Kapal Layar di Titan

Pin
Send
Share
Send

Bulan-bulan besar yang mengorbit raksasa gas di sistem suria kita semakin mendapat perhatian dalam beberapa tahun terakhir. Ada minat untuk menjelajahi Titan lebih jauh, tetapi ini sukar dari orbit kerana sukar melihat melalui suasana yang tebal. Flying on Titan telah dibincangkan di seluruh web (kadang-kadang terang), dan ini bahkan salah satu subjek yang dilayan oleh komik yang sangat popular, XKCD.

Walau bagaimanapun, masih ada masalah untuk menggerakkan penggerak. Keperluan kuasa untuk penerbangan agak minimum di Titan, jadi sayap solar mungkin berfungsi. Tetapi Titan juga memberikan alternatif: belayar.

Dengan semua tasik dan sungai, menjelajahi Titan dengan kapal permukaan mungkin merupakan cara yang baik untuk melihat banyak bulan. Kenderaan itu tidak akan berlayar di atas air. Tasik di Titan terdiri daripada metana cair. Oleh itu, cabarannya ialah menjadikan kapal itu mengapung: metana cair hanya 45% padat seperti air cair. Ini bermaksud kita memerlukan banyak perpindahan. Namun, lambung yang dalam dan berongga dapat melakukan ini, dan ternyata metana cair mempunyai kelebihan yang dapat menolong mengurangkan kepadatan rendah: jauh lebih likat daripada air.

Bilangan Reynolds berkadar dengan nisbah ketumpatan dan kelikatan, dan ternyata geseran seretan pada lambung berbanding terbalik dengan Re. Walaupun laut dan tasik Titan hanya mempunyai ketumpatan air sebanyak 45%, mereka juga mempunyai hanya 8% kelikatan. Ini bermaksud bahawa kapal layar Titan hanya akan mengalami sekitar 26% daya tarikan geseran yang setara dengan Buminya. [Pereka kapal layar mendapati bahawa geseran geseran kira-kira sama dengan 0,075 / (log (Re) -2) ^ 2)]. Itu memberi kita ruang untuk membuat lambung lebih dalam (penting untuk mengimbangi kepadatan seperti di atas), dan lebih lama (jika kita menginginkan garis air yang lebih panjang, yang akan membuat gelombang busur lebih panjang dan meningkatkan kelajuan maksimum).

Layar itu sendiri akan mendapat angin kurang, rata-rata, di Titan daripada Bumi. Kelajuan angin purata di Titan sepertinya sekitar 3 meter / s, menurut Cassini, walaupun mungkin lebih tinggi di atas tasik. Purata kelajuan angin di lautan Bumi lebih dekat dengan 6.6 meter / s. Tetapi, atmosfer Titan juga kira-kira 4x lebih padat dari Bumi, dan kedua-duanya mengangkat dan menyeret berkadaran dengan ketumpatan bendalir. Semua yang diberitahu, ini bermaksud bahawa jumlah daya bendalir di layar akan menjadi sekitar 83% dari apa yang anda dapat di Bumi, semuanya sama, yang mungkin mencukupi. Terdapat kecekapan dan ukuran layar yang lebih tinggi, jadi kita mungkin harus memanfaatkan lambung geseran rendah untuk memeriksa bentuk dengan kestabilan yang lebih besar yang dapat menempatkan layar yang lebih besar, tinggi (dan mungkin tinggi nisbah aspek).

Semuanya ini cukup spekulatif, tentu saja, tetapi ini memberikan latihan yang menyeronokkan dan mungkin memberi inspirasi kerana kita membayangkan kapal robot berlayar tinggi diam-diam melayari tasik Titan.

Satu konsep untuk kapal di Titan telah diusulkan: Titan Mare Explorer (TiME) akan mengirim pelampung berteknologi tinggi terapung untuk mendarat di laut metana pada bulan Saturnus ini untuk mempelajari komposisi dan interaksinya dengan atmosfera. Tetapi konsep misi kelas Discovery ini berjaya menyokong pengiriman pendarat InSight ke Marikh.

Tetapi dengan semua penemuan baru-baru ini di Titan oleh kapal angkasa Cassini - perkara seperti tasik, laut, sungai dan cuaca dan corak iklim yang mewujudkan kabus dan hujan - misi seperti ini akan diberi perhatian lebih pada masa akan datang.

Pin
Send
Share
Send