Tàu ngầm robot thám hiểm đại dương ngoài Trái đất

Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ đang thiết kế tàu ngầm robot chuyên hoạt động trong lòng các đại dương cực lạnh và chứa đầy hydrocarbon của mặt trăng Titan thuộc sao Thổ.

Mặt trăng Titan cho đến nay là thiên thể duy nhất trong hệ mặt trời ngoài địa cầu chứa biển chất lỏng trên bề mặt. Khác xa với những đại dương xanh ngắt của trái đất, biển trên Titan chứa hỗn hợp chất lỏng chủ yếu gồm methane và ethane, ở nhiệt độ -184oC, theo chuyên trang Space.com dẫn kết quả do tàu Cassini của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) thu thập được. Kế hoạch sắp tới là NASA sẽ phóng một tàu ngầm không người lái vào biển lớn nhất của Titan là Kraken Mare, diện tích trải rộng 400.000km2.


Một trong các mô hình thiết kế tàu ngầm robot đang được cân nhắc. (ẢNH: NASA GLENN/NIAC).

Sứ mệnh của tàu ngầm là tìm kiếm những manh mối có thể giải tỏa một số nghi vấn đeo đuổi giới khoa học từ lâu, ít nhất là những người chuyên nghiên cứu Titan vào ban đêm. Chẳng hạn, các vùng biển chứa đầy hydrogen của mặt trăng sao Thổ tương tác như thế nào với khí quyển chứa hơn 98% nitrogen? Đó là điều mà Ian Richardson, kỹ sư khoa học ngành vật liệu của Đại học bang Washington (Mỹ), muốn biết. Chuyên gia Richardson là người chịu trách nhiệm kiến tạo mô hình biển dùng cho dự án tàu ngầm trên Titan. Dù các kỹ sư vẫn nghiên cứu các hỗn hợp ethane và methane lạnh dưới dạng khí đốt hóa lỏng (LNG), chưa ai biết được những vùng biển chứa đầy hydrocarbon như trên Titan phản ứng như thế nào trong môi trường khí quyển chủ yếu là nitrogen.

Tại phòng thí nghiệm Đại học bang Washington, chuyên gia Richardson cho xây một khoang áp suất, bơm vào khí nitrogen, đổ khoảng 1 lít ethane và methane lỏng, làm lạnh xuống mức -184oC. Kế đến, ông nhận chìm một khối hình trụ nhỏ (đóng vai trò là mô hình tàu ngầm) vào bên trong hỗn hợp chất lỏng được mô phỏng theo điều kiện lòng biển Titan. Nhiệt độ và áp suất của “biển” nhân tạo được thay đổi để các nhà nghiên cứu có thể quan sát hoạt động của tàu ngầm ở những độ sâu khác nhau. Mô hình trên cũng có thể bắt chước hỗn hợp hóa chất bên trong những vùng biển của Titan. Nếu toàn bộ đại dương của địa cầu đều chứa nước biển, biển Kraken Mare của Titan lại giàu ethane, còn biển Ligeia Mare lại chứa đầy methane, dù giới khoa học vẫn chưa rõ vì sao.


Cận cảnh vùng cực của mặt trăng Titan. (ẢNH: NASA).

Nếu sứ mệnh được thông qua, tàu ngầm có thể được phóng lên vào giữa những năm 2030 và đến sao Thổ vào cuối thập niên 2030 hoặc đầu thập niên 2040, theo dự đoán của kỹ sư không gian Jason Hartwig đang làm việc cho NASA. Vào thời điểm đó, hệ thống sao Thổ, hiện mất khoảng 29 năm trái đất để hoàn tất vòng quay quanh mặt trời, sẽ gần mặt trời hơn. Nhóm do kỹ sư Hartwig đang nghiên cứu hai thiết kế khác nhau cho tàu ngầm robot. Đầu tiên là tàu ngầm thân thuôn, dài khoảng 6 m, truyền dữ liệu trực tiếp về trái đất. Cái còn lại là tàu ngầm hình tròn tên gọi Titan Turtle, liên lạc với trạm mặt đất thông qua phi thuyền trên quỹ đạo.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Vụ nổ Big Bang là gì?

Vụ nổ Big Bang là gì?

Vũ trụ là gì? Một câu hỏi lớn đã từng đặt ra trước nhân loại suốt bao nhiêu thế kỷ. Thời xưa ở Trung Hoa cổ đại, nhà triết học Lão Tử đã cho vũ trụ là một tồn tại "vô thuỷ, vô chung, vô cùng, vô tận".

Đăng ngày: 28/04/2025
Truyền thuyết về 12 chòm sao

Truyền thuyết về 12 chòm sao

12 chòm sao hoàng đạo và những truyền thuyết về chúng. Bạn có bao giờ tự hỏi những biểu tượng xinh xắn đại diện cho cung hoàng đạo của mình có xuất xứ từ đâu? Biết được bí mật các chòm sao cũng là một cách để hiểu hơn về bản thân và những người xung quanh.

Đăng ngày: 26/04/2025
Tên lửa hoạt động như thế nào trong không gian?

Tên lửa hoạt động như thế nào trong không gian?

Trên thực tế, ở không gian vũ trụ không có không khí, vậy làm thế nào tên lửa có thể đốt cháy động cơ và nhiên liệu thiết yếu cần có trong không gian?

Đăng ngày: 16/04/2025
Sống trên Mặt trăng hay sao Hỏa tốt hơn? Khoa học đã có câu trả lời!

Sống trên Mặt trăng hay sao Hỏa tốt hơn? Khoa học đã có câu trả lời!

Liệu nên sống ở Mặt trăng hay sao Hỏa nếu con người cần di chuyển đến một nơi ở khác ngoài Trái đất?

Đăng ngày: 15/04/2025
Những điều bạn chưa biết về thiên thạch

Những điều bạn chưa biết về thiên thạch

Thiên thạch là gì? Một câu hỏi nghe rất quen thuộc, tưởng chừng dễ ấy thế mà nó đã và đang đánh đố không ít người.

Đăng ngày: 03/04/2025
Những điều bạn chưa biết về Tinh vân

Những điều bạn chưa biết về Tinh vân

Tinh vân là một thiên thể ở dạng mây mù gồm khí sao và bụi vũ trụ. Tỷ trọng vật chất trong tinh vân rất thấp. Nếu đo bằng tiêu chuẩn trên Trái đất, có nơi hầu như là chân không. Nhưng thể tích tinh vân lại cực kỳ to lớn, cũng phải đế

Đăng ngày: 28/03/2025
Tìm hiểu về hiện tượng Nhật thực và Nguyệt thực

Tìm hiểu về hiện tượng Nhật thực và Nguyệt thực

Trong bài viết dưới đây, chúng ta cùng tìm hiểu xem hiện tượng Nhật Thực, Nguyệt Thực là gì? Tại sao nó lại được những người yêu thích thiên văn học quan tâm đến vậy.

Đăng ngày: 22/03/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News