研究人员建造了外星海洋来测试NASA的外层空间潜艇。
在甲烷和乙烷的300 F海洋中工作有它的挑战。
太阳在泰坦的北部海面上闪耀着这种近红外的、来自NASA的卡西尼号宇宙飞船的彩色马赛克。
工程师们知道如何在地球上设计潜艇，但是当温度降至零下300华氏度，而海洋由甲烷和乙烷组成时，建造潜艇就变得更加棘手了。
华盛顿州立大学的研究人员正在与美国国家航空航天局合作，以确定一艘潜艇如何在泰坦上工作，泰坦是土星的众多卫星中最大的，也是太阳系中第二大的。美国宇航局计划在未来20年内将一艘真正的潜艇发射到泰坦海洋。
研究人员在实验室里重建了泰坦海洋。他们在《流体相平衡》杂志上发表了一篇论文。
土卫六对研究人员特别有兴趣，因为它与地球有一种重要的相似之处，它具有液态。与太阳系其他任何地方不同，月球的表面包括海洋、河流和云层，就像地球上一样，它会下雨。但是，水循环是基于甲烷的，而不是水。
由于在地球上可能提供的经验，美国宇航局已经研究土星和它的卫星十多年来从卡西尼号宇宙飞船收集的数据。
该机构正在设计的潜艇将必须自主操作。它需要研究大气和海洋的条件，在海床上移动，在地表或下面盘旋。这一工程甚至更加复杂，因为不同于地球上几乎同质的海水，在泰坦海洋中乙烷和甲烷的浓度会发生巨大变化，并改变液体的密度特性。
美国国家航空航天局邀请
伊恩·理查森是机械和材料工程学院的一名研究生，他有机会解决美国宇航局如何为极端条件建造潜艇的问题。在WSU的低温实验室，研究材料在非常冷的温度下，理查森重新创造了泰坦的大气层，并测试了一个小型加热机器在这样的条件下是如何工作的。
理查森拥有世界大学机械工程学士学位，他对太空和太空探索技术有着长期的兴趣。他是WSU有史以来第一个获得NASA空间技术研究奖学金的人，其中包括在美国宇航局位于俄亥俄州克利夫兰的格伦研究中心的实习。当时，美国宇航局的一名科学家在一个单独的问题上做实习生时，遇到了一个问题，那就是为泰坦设计一艘潜艇。
理查森说:“我的研究刚刚进行了一个正确的转折，我也跟着做了。”“这是一个疯狂的实验，我从没想过我会有这样的机会。”这是一个非常有趣且具有挑战性的实验设计问题。
模拟泰坦海洋
WSU的研究小组建造了一个测试室，将液态混合物置于非常冷的温度下模拟土卫六的海洋。他们增加了一个两英寸的圆柱形筒式加热器，它可以近似于潜水艇所产生的热量。
研究人员面临的最大挑战之一是了解泰坦海洋中的气泡。添加一艘由热机驱动的潜艇进入非常冷的土卫六液体中，氮气气泡就会形成。太多的泡沫会使船只难以操纵，看，拿数据和管理压载系统。
拍摄视频在-300度。
理查森说，下一个大问题是在困难的情况下拍摄视频。他们的研究是以每平方英寸60磅的压力和近300华氏度进行的。理查森的团队利用一种名为“波莱普”(borescope)和摄像机的光学装置设计了一种解决方案，该装置能够承受低温和高压，从而使测试室内的情况更加直观。
“这不是最友好的条件，”他说。“你必须想出创造性的解决方案。”
研究人员取得了成功，并拍下了甲烷-甲烷雨和雪的视频片段。该小组还研究了甲烷和乙烷湖的冰冻温度，并确定，由于液体中少量的氮，湖泊的温度低于预期的温度:75开尔文，或-324华氏度，而不是90.5开尔文。
“这是一件大事，”理查森说。“这意味着你不必担心冰山。”
研究人员希望继续与美国宇航局合作，更新泰坦潜艇的设计。
