NASA正在考慮向土衛(wèi)六發(fā)送一枚浮標(biāo),讓它在土衛(wèi)六的海洋中隨波逐流。但問題在于,這種探測器的去向?qū)⑷匡L(fēng)向和洋流決定?!按蠖鄶?shù)情況下,浮標(biāo)漂到岸邊后便會暫時留在沙灘上,下次漲潮時再重新漂起、回到大海?!奔s翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室行星科學(xué)家拉爾夫·洛倫茲(Ralph Lorenz)指出。但無法保證它每次都能順利重回大海。
但潛艇則能自己決定前進(jìn)方向,還能探索海面下方的情況,收集海底沉積物。NASA希望在接下來20年內(nèi)將潛艇送上土衛(wèi)六。潛艇發(fā)電機(jī)將利用钚等放射性物質(zhì)衰變時產(chǎn)生的熱量發(fā)電,這將成為潛艇電子元件在土衛(wèi)六溫度低至零下178攝氏度的海洋中順利運(yùn)作的關(guān)鍵。
要應(yīng)對土衛(wèi)六的嚴(yán)寒環(huán)境,“需要精心設(shè)計,而非物理奇跡?!甭鍌惼澲赋觯窃摑撏У氖紫O(shè)計師,“放射性反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢熱便是一大關(guān)鍵,此外還要審慎選擇泡沫隔熱材料?!?/p>
另一大挑戰(zhàn)在于,我們不清楚土衛(wèi)六的海洋究竟由哪些化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成。其中主要是甲烷(類似于地球上的液態(tài)天然氣),還有少量液態(tài)乙烷和溶解在其中的氮?dú)狻5@些物質(zhì)的具體比例仍不清楚,也許在每個土衛(wèi)六海洋中都有所不同。因此該項目希望設(shè)計出的潛艇能在多種密度不同、黏性各異的液體中行駛。
工程師們對土衛(wèi)六海洋中的氮?dú)庥葹橹匾暎驗榈獨(dú)饪赡軙纬蓺馀?、干擾潛艇行駛。如果潛艇發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的部分廢熱滲入了環(huán)境中,便可能出現(xiàn)這種情況。“這部分熱量不足以讓周圍的液體沸騰,但會導(dǎo)致溶解在液體中的氮?dú)馕龀觥!盢ASA格倫研究中心低溫推進(jìn)技術(shù)工程師杰森·哈特維格(Jason Hartwig)解釋道。
螺旋槳在液體中旋轉(zhuǎn)時也會產(chǎn)生氣泡。哈特維格指出,每枚葉片后部都會產(chǎn)生一個小小的空腔,這里壓力驟減,讓氣泡得以形成,就像打開碳酸飲料時、液體滋滋冒泡一樣。