美國太空總署在實驗室模擬土衛六海洋環境

美國華盛頓州立大學的科學家在實驗室建造了一個與土衛六（Titan）的海洋極為類似的環境，希望藉此釐清美國太空總署正在研製的外太空潛艇在其中的工作原理。美國太空總署計劃未來二十年內將一艘真正的潛艇發射到土衛六的海洋內。

土衛六是土星的最大衛星，也是太陽系第二大衛星。它與地球相似的一個重要地方在於它擁有液體。土衛六的表面擁有海洋、河流和雲，就像地球一樣，其上也下雨，只不過水文循環以甲烷為基礎而非水。因此，很多天文學家希望派潛艇深入土衛六一探究竟。但土衛六海洋的溫度極低，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境，在海床周圍移動，並在地表或以下盤旋。而且與地球海洋中的水幾乎勻質不同，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，從而進一步加大了研製難度。

在最新研究中，華盛頓州立大學的科學家建立了一個測試室，將液體混合物置於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，它產生的熱量與潛艇產生的相當。

研究人員面臨的最大挑戰之一是理解土衛六海洋中的氣泡，因為將潛艇加入非常冷的土衛六液體中，會形成氮氣泡。氣泡太多會使操縱船舶、查看採集數據和管理壓載系統變得困難。

另一個大問題是獲得視頻。他們利用內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正在發生的事情。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溫度，並確定，由於液體中含有少量氮，湖泊結冰的溫度約為零下198℃，低於預期的零下183℃。

目前，研究人員還在與美國太空總署繼續合作更新氣泡潛艇的設計。

【圖：華盛頓州立大學；文：節錄自科學網頁；新聞訊息由林景明提供】