“潛艇移動時， 所有氣泡可能會在潛艇的末端匯集 。 螺旋槳再怎么轉(zhuǎn)， 潛艇都動彈不得， 只能留在原處轉(zhuǎn)個不停 。 ”哈特維格指出， “這對地球上的潛艇來說無關緊要， 因為溶解在水中的空氣極少 。 但土衛(wèi)六上就麻煩得多了， 因為那里的液體溫度更低， 溶解在其中的氣體也就更多， 因此會有更多氣體析出 。 ”
既然我們不知道土衛(wèi)六海洋的具體成分， 也就無從得知其中溶解的氮氣含量 。 為更好地了解潛艇可能遇到哪些問題， 哈特維格和華盛頓州立大學的同事們在地球上“復原”了土衛(wèi)六海洋 。 他們在實驗艙中灌滿比例不同的甲烷、乙烷和溶解氮氣混合物， 溫度和氣壓都接近土衛(wèi)六的真實環(huán)境， 然后在其中放置了一枚小小的加熱器， 模擬真實潛艇可能釋放的熱量 。
好消息是， 如果潛艇只是停下來收集樣本， 也許用不著擔心， 因為潛艇釋放的熱量不會導致過多氣體析出、干擾儀器運作 。 但“螺旋槳的問題還沒有完全解決 。 ”哈特維格指出 。 他打算用螺旋槳代替加熱器重復這個實驗， 看看在潛艇行駛過程中會產(chǎn)生多少氣泡 。
準備送往土衛(wèi)六的潛艇將和地球上的潛艇一樣形狀狹長 。 哈特維格表示， 潛艇重量約2600磅（約合1.18噸）， 長約20英尺（約合6米） 。 但它只有在返回海面時才能與地球通信 。 并且該潛艇要到2040年之后才能發(fā)射， 因為需要等到地球處于土衛(wèi)六地平線上方時， 潛艇才能直接與地球聯(lián)絡 。
NASA還考慮發(fā)射一艘體積較小、呈烏龜狀的潛艇 。 這艘“土衛(wèi)六烏龜”潛艇（Titan Turtle）將配備一枚軌道探測器， 將信息轉(zhuǎn)發(fā)回地球 。 它浸沒在水中時仍可與地球進行聯(lián)絡 。 并且它不需要考慮地球所處位置， 因此可能早幾年發(fā)射 。
哈特維格指出， 土衛(wèi)六在海洋星球中可謂獨樹一幟 。 它是太陽系擁有液態(tài)海洋的星球中最容易到達的一顆 。 但土衛(wèi)六潛水艇也能為其它探測器的設計提供靈感， 幫助我們在其它星球的冰層下方展開探測任務 。 “我一直將土衛(wèi)六視作一名探路者 。 ”哈特維格表示 。
探索土衛(wèi)六海洋可能使用的潛艇
在冰層下方探索
相比之下， 木衛(wèi)二的海洋便顯得“遙遠”許多 。 木衛(wèi)二的表面常年受木星強大的磁場輻射炙烤， 且溫度低至零下173攝氏度， 海洋掩藏在平均厚度8至14米的冰層下方 。 由于木衛(wèi)二的海洋由水構成， 這里被視作尋找生命、研究生命所需化學環(huán)境的絕佳目標 。
為突破木衛(wèi)二的厚厚冰障， 科學家正在測試能夠融化或鑿開冰層、進入海中的機器人 。 這些機器人可攜帶潛水艇和能夠在冰面下方行駛的漫游車， 或者能沉入海中、到達海床的登陸車 。 一旦觸及水面， 這些探測器便可在0攝氏度左右的環(huán)境中運作 。 “這對我們的電子元件來說， 其實是一個相當舒適的環(huán)境 。 ”NASA噴氣推進實驗室工程師安迪·克萊什（Andy Klesh）表示， “稍微有點麻煩的是， 那里的水中含鹽 。 ”
木衛(wèi)二的海水可能和地球一樣含有鹽分， 甚至可能咸得多 。 噴氣推進實驗室行星科學家凱文·漢德（Kevin Hand）指出 。 “更有挑戰(zhàn)性的是， 水中還可能還有硫酸 。 ”這意味著探測器的電子元件有可能受到腐蝕 。 此外， 機器人在海水中潛得越深， 遭受的壓強便越大 。 海床處的壓強可能接近地球馬里亞納海溝底部的水平 。
總而言之， 探索木衛(wèi)二將注定是一次艱難之旅 。 “我們將面臨深空探索和深海探索的雙重挑戰(zhàn) 。 ”克萊什表示， “太空中有真空， 冰層下有壓強， 一路上還有輻射……冰層將保護我們不受輻射的傷害， 但到達那里之前， 沿途會吃不少苦頭 。 ”
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