Титан без облаков.
Смотрим Титан в инфракрасном свете.
Напомню, что Титан:
1.Крупнейший спутник Сатурна и второй по величине спутник в Солнечной системе.
2.Единственное, кроме Земли, тело в Солнечной системе, для которого доказано стабильное существование жидкости на поверхности.
3.Единственный спутник Сатурна, обладающим плотной атмосферой.
Дом во внешней части Солнечной системы. Титан.
В Солнечной системе только Титан буквально завален топливом, которое мы могли бы добывать и сжигать, пользуясь технологиями едва ли сложнее газовых печей, встречающихся в типичных американских домах. Земной природный газ в основном состоит из метана, как озера и моря Титана. Так почему же Титан не взорвется, если зажечь там спичку? Потому что там нет кислорода. На Земле мы сжигаем ископаемое топливо, поджигая сочетание богатого углеродом топлива и кислорода. При этом в виде пламени или взрыва высвобождаются связанная в топливе солнечная энергия, а также углекислый газ и вода. Атмосфера Титана состоит в основном из азота, как и на Земле, но без кислорода.
Но большую часть массы Титана составляют водяной лед или шуга, находящиеся под его углеводородной поверхностью на глубине до 100 км, а возможно, и куда меньше. Вода содержит много кислорода. Его можно высвободить, просто пропуская через воду электрический ток — это называется электролизом. Первопроходцы могли бы прибыть на Титан с собственным источником энергии, скажем, с небольшим ядерным реактором, и первым делом заняться разработкой подземных источников воды и отделением кислорода электролизом. Энергии, полученной при сжигании метана в кислороде, с лихвой хватило бы на дальнейшую добычу льда, электролиз и обогрев жилища, а также удовлетворение остальных нужд колонии.
Имея на Титане электростанции, питаемые углеводородным топливом, колонисты могли бы строить большие, освещенные теплицы, выращивать в них пищу и перерабатывать углекислый газ, выделяющийся при сгорании, обратно в кислород. Почти все можно было бы делать из пластика, произведенного из местного сырья. Для добычи металлов и других тяжелых элементов, необходимых для питательных веществ и производства электроники, колония могла бы заняться разработкой астероидов с помощью космических аппаратов.
Многие ученые воображали, каково было бы жить на Титане, ведь кажется, что это было бы так просто. Ральф Лоренц из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса написал о Титане пару книг. Он предлагал разнообразные исследовательские миссии, в том числе судно, похожее на буй, и ряд метеостанций. Когда мы общались с ним, он говорил о подлодке. «Любой земной транспорт можно осмысленно использовать где-то на Титане», — сказал Ральф.
Лоренц отмечает, что на Титане люди могут выжить без скафандров, передвигаясь тепло одетыми и в кислородных масках, и жить в негерметичных зданиях. Нетрудно вообразить себя в странном оранжевом ландшафте Титана, стоящим на влажном, мягком грунте вроде того, который обнаружил зонд «Гюйгенс», с разбросанной вокруг галькой твердого льда. Температура там около −180°C, но в одежде с толстой теплоизоляцией или нагревающими элементами было бы комфортно. Если одежда прорвется, это не убьет вас — главное не замерзнуть. Здесь не нужен громоздкий герметичный костюм вроде тех, что астронавты носят на Луне или в вакууме космоса.
Жилище на Титане может быть устроено подобно жилищам в полярных областях Земли, с использованием воздухонепроницаемой изоляции и свай, уберегающих от таяния лед и замерзшие углеводороды, на которых оно стоит. Простые двойные двери удержат кислород внутри. Если жилище даст течь, ее нужно устранить, но никакой непосредственной угрозы она не представляет. Устранить проблему до надлежащего ремонта можно куском изоленты.
У Титана и Антарктики есть некоторое сходство. Чтобы выжить в этих местах, требуется активное использование технологий, самое важное — обогрева. И туда и туда нужно везти припасы. Чтобы остаться в таком месте навсегда без внешней поддержки, понадобится источник энергии и производство пищи в закрытом помещении. На Титане топливо лежит прямо на поверхности, а вот кислород придется добывать из недр. И там и там, чтобы выйти наружу, нужно подобающим образом одеться. Температура на Титане куда ниже, но погода там спокойнее.
Главное отличие Антарктики от Титана в том, что в Антарктике можно дышать атмосферным воздухом. Атмосфера Земли почти на 80% состоит из азота и на 20% — из кислорода. Атмосфера Титана — на 95% из азота и на 5% из метана. Мы не можем жить без кислорода, но все же воздух Титана для нас не является мгновенным ядом. В нем достаточно цианида, чтобы от него сильно разболелась голова, а азот приведет к наркозу, знакомому водолазам: обратимому состоянию, похожему на опьянение. При поломке дыхательного аппарата вы потеряете сознание через минуту, но вас можно возвратить к жизни, если вовремя предоставить доступ к кислороду.
Давление атмосферы Титана на 50% выше, чем на Земле. Этой атмосферы более чем достаточно для защиты от радиации и микрометеоритов. Из-за холода воздух также вчетверо плотнее, чем на Земле. Это приводит к двум любопытным побочным эффектам. Первый — медленно меняющаяся устойчивая погода. Второй — в слабом поле тяготения Титана легко летать.
Тяготение Титана составляет лишь 14% земного, даже меньше, чем лунные 17% (Титан куда крупнее Луны, но Луна содержит больше скальных пород, масса которых порождает более сильное тяготение, чем вода, из которой по большей части состоит Титан). Стоит добавить немного движущей силы, и человек сумеет летать на Титане. Это можно делать, взмахивая крыльями, прикрепленными к рукам, или с помощью педалей, соединенных цепной передачей с пропеллером. Если сломаются крылья, аппарат плавно опустится на поверхность со скоростью около 6 м/c. Предельная скорость падения в атмосфере Титана в 10 раз меньше, чем в атмосфере Земли.
Еще более разительное отличие жизни в Антарктике от жизни на Титане — возможность вернуться домой. Человеческое тело, вероятно, приспособится к Титану таким образом, что это затруднит возвращение на Землю.
Наши тела обусловлены тяготением. NASA разобралось, как тренировать астронавтов на МКС, чтобы они сохраняли мышечную массу и плотность костей в ходе шестимесячного пребывания в невесомости, но для этого требуется проводить на специальных тренажерах по два часа в день. Большинство колонистов на Титане, скорее всего, будут придерживаться распорядка тренировок не лучше типичного обитателя Земли с неиспользованным абонементом в спортзал. Со временем они, скорее всего, слишком ослабнут для того, чтобы жить на Земле.
Колонисты также будут зависеть от искусственного освещения. Каждый, кто жил в северных широтах, знает, что естественный свет и темнота регулируют жизнь, влияют на настроение и работоспособность как в помещениях, так и на улице. На полюсах солнце светит все лето, а всю зиму стоит ночь. На полюсах никто, кроме исследователей, не живет, но жителям северных регионов намного южнее полюса все равно приходится приспосабливаться к изменениям освещенности физически и с помощью технологий. Коренные народы пережидали зиму, получая из пищи вроде жира морских млекопитающих витамин D, который жители умеренных климатических зон получают от Солнца. Летом народы Севера становятся энергичными и долгими солнечными днями запасают пищу.
Современные обитатели полярных климатических зон поддерживают суточный цикл сна и бодрствования искусственным освещением. Они питаются обработанной пищей, содержащей витамин D (однако зачастую в недостаточном количестве). В отсутствие регулируемого суточного цикла и достаточного количества яркого света и витамина D многие люди впадают в депрессию и сезонную хандру, начинающуюся с осенним ослабеванием естественной освещенности.
На Титане освещение помещений и подобающая диета будут круглогодичной необходимостью. Естественные циклы света и темноты будут совершенно непривычными. Будучи спутником Сатурна, Титан всегда повернут к нему одной и той же стороной. Однако оранжевая атмосфера, вероятно, не позволяет увидеть звезды и планеты. (Во всяком случае, Титан находится в плоскости колец Сатурна, так что их не будет видно.) Колония, без сомнения, была бы построена на стороне Титана, обращенной к Сатурну; в этом месте отраженный от Сатурна свет, вероятно, поддерживает слабую освещенность в течение всего дня, за исключением времени, которое Титан оказывается в тени Сатурна. День длится 16 земных суток, так что пару недель освещение будет слегка усиливаться Солнцем, а следующая пара недель будет потемнее. Год на Титане равняется 29 земным годам, так что каждое из четырех времен года длится примерно 7,5 лет. «Кассини» исследовал Титан почти половину местного года, начав летом у южного полушария; сейчас начинается лето в северном полушарии, и мы лишь начинаем понимать влияние сезонов на погоду.
Нам пока еще многое не известно о Титане, но мы знаем, что если туда доберемся, то смогли бы там жить.
Из книги «За пределами Земли». Чарльз Уолфорт, Аманда Хендрикс.
https://elementy.ru/bookclub/chapters/434096/Za_predelami_Ze...
Три Титана
Три Титана
Фото космической тематики. Представленный ниже коллаж с тремя видами Титана (https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/2491/cassinis-views-of...) демонстрирует, насколько сильно может отличаться изображение одного и того же небесного тела в зависимости от используемого для его изучения научного инструмента.
Изображение в левой части составлено из снимков, сделанных станцией «Кассини» через красный, зеленый и фиолетовый фильтр. Оно примерно соответствует тому, каким бы Титан увидел человеческий глаз: желто-оранжевый шар, окаймленный тонкой голубой дымкой. Характерный окрас атмосфере Титана придает углеводородный смог, образующийся под действием ультрафиолета из метана и азота.
Чтобы пробиться через этот смог и рассмотреть поверхность спутника, необходимо использовать другие методы. Например, инфракрасную съемку. Монохромное изображение Титана в центре коллажа было скомбинировано из трех снимков, сделанных «Кассини» с использование фильтра на длине волны 938 нм. Нетрудно заметить, что на этом фото спутник имеет неоднородный окрас. Он соответствует реальным отличиям в отражательной способности различных участков поверхности Титана.
И наконец, правое изображение в искусственных цветах было составлено из снимков, сделанных через фильтры на длине волны 420, 889 и 938 нм. Зеленый цвет соответствует участкам поверхности самого Титана. Красный цвет — регионам в стратосфере спутника, где метан поглощает солнечный свет. Голубой — различным слоям дымки в верхней части атмосферы спутника.
Источник: https://kiri2ll.livejournal.com/
Имитация атмосферы Титана объяснила разницу в данных «Кассини» и «Гюйгенса»
Измерения аппаратов «Кассини» и «Гюйгенс» показали, что химический состав аэрозолей, которые придают атмосфере Титана коричневатый оттенок, отличается для верхних и нижних слоев атмосферы. Группа исследователей из Франции и США объяснили эти отличия, облучая ультрафиолетом твердую пластинку, воспроизводящую состав атмосферы на высоте около тысячи километров, и отслеживая, как спектр ее поглощения изменяется со временем.
Подлодка для Титана
Инженеры NASA и специалисты университета Вашингтона вместе работают над созданием подлодки, способной помочь учёным изучить моря Титана, спутника Сатурна. Несколько лет назад эта «инопланетная субмарина» была лишь концептом, но сейчас разработчики уже проводят испытания её раннего прототипа и даже создают для этих целей искусственное море из метана и этана.
На Титане имеется множество рек, озёр и морей, состоящих из метана. На Земле он присутствует в газообразном состоянии, но на Титане совершенно другие условия, да и температура тоже далека от нашей, поэтому там метан жидкий, а это значит, что в нём можно плавать, проводя при этом исследования.
Давление и низкие температуры, равно как и другие малоприятные нюансы, могут существенно затруднить процесс исследования, фото и видеосъёмку, поэтому сейчас учёные пытаются решить проблему. Прошедшие недавно испытания специальной камеры и бороскопа дали положительный результат, что весьма обнадёживает.
NASA планирует отправить субмарину на Титан в ближайшие 20 лет, а пока тестируют её прототип в искусственном «море» из метана и этана, температура в котором составляет
-180 градусов Цельсия. Подводная лодка, над которой работают учёные, будет работать автономно, собирая данные об океанических и атмосферных условиях Титана.
Ученые создали «инопланетный океан» для проверки качеств подводного робота
Создание подводной лодки — сложная задача, которую решают научно-исследовательские институты, конструкторские бюро и специализированные судоверфи. Но если речь идет о создании подводного аппарата, который должен работать в условиях низких температур, в такой среде, как смесь жидкого метана и бутана, то сложность задачи возрастает много кратно.
Исследователи из Вашингтонского университета в настоящее время сотрудничают с НАСА для того, чтобы понять, каким должен быть плавающий зонд для Титана. На этой планете есть моря и океаны из органических углеводородов. Также высказываются предположения, что там может существовать жизнь. Как бы там ни было, но ученые весьма заинтересованы в дальнейшем изучении этого спутника Сатурна.
Ну а поскольку достаточно значительная часть поверхности Титана покрыта жидкими углеводородами, то ученые посчитали, что лучшим решением для изучения планетоида будет плавающий автономный робот. НАСА планирует отправить на Титан именно такое устройство. Правда, не сейчас, а лет через 20. Уж очень много всего необходимо сделать для изучения условий спутника Сатурна и подгонки устройства под эти условия.
Для того, чтобы проектировать робота для инопланетного океана, температура в котором гораздо ниже нуля градусов Цельсия, ученые решили воссоздать условия Титана здесь, на Земле. Эксперты говорят, что по многим характеристикам Титан похож на Землю. К сожалению, на Титане нет условий, пригодных для существования земных организмов. Но какая-то особенная, своя жизнь здесь вполне может существовать.
Кроме Земли, это единственный объект в Солнечной системе, где идут дожди, текут реки, есть облака. Правда, вместо воды здесь основной служит метан.
Понятно, что подводный зонд, созданный НАСА, должен работать исключительно в автономном режиме. Он должен быть устойчивым к внешним факторам, уметь определять препятствия, а также залегать на дне. Задача по созданию аппарата сложна еще и потому, что в отличие от наземных водоемов, где плотность жидкости примерно одна и та же, концентрация метана и этана на Титане разнится от региона к региону. Соответственно, меняется и плотность жидкости, прием довольно сильно.
Первым решил построить «метановую подлодку» для Титана бывший аспирант Вашингтонского университета Айан Ричардсон. Он получил от НАСА заказ на разработку погружного зонда, который способен выдержать экстремальные (по крайней мере, для Земли) погодные условия. Первым делом он занялся воссозданием атмосферы Титана в лаборатории, используя разные механизмы для отслеживания условий, царящих на планетоиде.
«Моя работа заключается в том, чтобы искать и принимать правильные решения, и я пытаюсь делать это. Вообще говоря, все это больше похоже на сумасшедший эксперимент, но это один из немногих шансов прикоснуться к действительно интересному проекту. Все это — весьма увлекательно, поскольку мы решаем ряд задач», — говорит Айан.
Что касается самого «метанового океана», то ученые воссоздали среду Титана, а также воспользовались двухдюймовым нагревателем для моделирования условий среды Титана и взаимодействия ее с подводным аппаратом. Интересно, что если двигаться слишком быстро, выделяя много тепла, то подводную систему сразу же окружает большое количество пузырьков с газовой смесью, что изменяет условия среды, в которой должен работать зонд.
Одна из проблем, которая встретилась ученым — сложность в съемках фото или видео в таких экстремальных условиях. Исследователи посчитали, что лучшим выходом для решения этой проблемы может стать так называемый бороскоп. Это
оптический прибор, состоящий из жесткой трубки с окуляром на одном конце (дистальном) и объективом с дугой стороны (на проксимальном конце), связанных между собой оптической системой. Оптическая система окружена оптоволокном для передачи света внутрь исследуемой области.
«Если вокруг условия, которые сложно назвать дружелюбными, то вы должны выдавать оригинальные решения», — говорит один из членов команды. После адаптации существующих технологий к условиям Титана ученым все уже удалось снять видео в том самом бассейне из жидких углеводородов.
По мнению специалистов, созданная установка является хорошим подспорьем в разработке надежного аппарата для изучения глубин Титана.
Друг познается в чате
«Чат на чат» — новое развлекательное шоу RUTUBE. В нем два известных гостя соревнуются, у кого смешнее друзья. Звезды создают групповые чаты с близкими людьми и в каждом раунде присылают им забавные челленджи и задания. Команда, которая окажется креативнее, побеждает.
Реклама ООО «РУФОРМ», ИНН: 7714886605
На спутнике Сатурна возможна жизнь
Миссия «Кассини-Гюйгенс», разработанная для изучения Сатурна, дала ошеломительный результат. На Титане обнаружены следы вещества, необходимого для жизнедеятельности организмов.
К таким выводам ученые пришли благодаря данным, полученным с радиотелескопа Atacama Large Millimeter Array. В атмосфере Титана найдены следы вещества под названием акрилонитрил. Данное вещество играет важную роль в формировании клеточных мембран микроорганизмов. Акрилонитрил обнаружили над южным полисом на высоте 200 километров над поверхностью спутника. Ученые из НАСА считают, что местом обитания организмов являются метановые океаны. Температура на Титане держится в районе минус 179 градусов по Цельсию. Под действием низких температур акрилонитрил превращается в капли, падает в метановые моря. Эксперимент показал, что в северной части Титана концентрация этого соединения достаточна для создания 10-ти тысяч живых клеток на один кубический сантиметр. Эта цифра выше, чем количество бактерий в прибрежных океанах на Земле. Напомним, что космический зонд «Кассини», оборудованный спускаемым аппаратом «Гюйгенс» отправлен к Сатурну в 1997 году и достиг орбиты планеты 1 июля 2004 года.