科技日报北京2月11日电 （记者刘霞）据物理学家组织网近日报道，美国华盛顿州立大学（WSU）的科学家在实验室创建了一个与土卫六"泰坦"（Titan）的海洋极为类似的环境，希望借此厘清美国国家航空航天局（NASA）正在研制的外太空潜艇在其中的工作原理。NASA计划未来20年内将一艘真正的潜艇发射到泰坦的海洋内。

泰坦是土星的最大卫星，也是太阳系第二大卫星。它与地球相似的一个重要地方在于——它拥有液体。泰坦的表面拥有海洋、河流和云，就像地球一样，其上也下雨，只不过"水文"循环以甲烷为基础而非水。因此，很多天文学家希望派潜艇深入泰坦一探究竟。但泰坦海洋的温度极低，且海洋由甲烷和乙烷组成，建造潜艇变得非常棘手。此外，这艘潜艇需要研究大气和海洋环境，在海床周围移动，并在地表或以下盘旋。而且与地球海洋中的水几乎匀质不同，泰坦海洋中乙烷和甲烷的浓度会显著变化，从而改变液体的密度特性。因此，潜艇将不得不自动运行，从而进一步加大了研制难度。

在最新研究中，WSU的科学家建立了一个测试室，将液体混合物置于低温下来模拟泰坦的海洋。他们增加了一个两英寸的筒式加热器，它产生的热量与潜艇产生的相当。研究人员面临的最大挑战之一是理解泰坦海洋中的气泡，因为将潜艇加入非常冷的泰坦液体中，会形成氮气泡。气泡太多会使操纵船舶、查看采集数据和管理压载系统变得困难。另一个大问题是获得视频。他们利用内窥镜和能耐受低温以及高压的摄像机解决了这一问题，从而可视化测试室内正在发生的事情。他们成功拍摄了乙烷—甲烷雨雪的录像，还研究了甲烷和乙烷湖的冻结温度，并确定，由于液体中含有少量氮，湖泊结冰的温度约为零下198℃，低于预期的零下183℃。目前，研究人员还在与NASA继续合作更新泰坦潜艇的设计。

来源：科技日报及科学网