О том, как много всего замечательного можно найти на крупнейшей луне Сатурна Титане мы уже рассказывали. Этот далёкий и холодный спутник не только богат органическими соединениями, но даже подозрителен на наличие жизни. К сожалению, в самое ближайшее время миссия туда не планируется. У космических агентств много других важных дел. Если что-нибудь и пошлют, то никак не раньше 2025 г., а к месту назначения оно доберётся в лучшем случае к середине следующего десятилетия. Далеко ведь. Тем не менее, полёт активно готовят. Уж больно уникальное небесное тело, а того что успел увидеть за 147 минут полёта в атмосфере и 72 минуты после посадки «Гюйгенс» в 2005 году явно не достаточно, чтобы удовлетворить любопытство учёных. Поэтому надежду на отправку миссии в середине текущего десятилетия не оставляют и проектируют аппараты для изучения Титана на месте.
Подводная лодка в Море Кракена. Напоминаем, что Титан – единственное кроме Земли небесное тело Солнечной системы по поверхности которого текут реки и где есть озёра и моря. Правда, не водные, а состоящие из жидких углеводородов – метана и этана. Для изучения этих морей в 2015 г. NASA принялись разрабатывать субмарину. Называть её подводной лодкой как-то не совсем правильно, воды то там нет. Вернее, есть, но она твёрдая.
Для доставки подводного судна думали использовать специальный крылатый космический аппарат. Затормозив в атмосфере, он сбросит лодку над Морем Кракена в защитной капсуле. Лодка весом примерно в 1 тонну может работать на базе обычного электрического двигателя, модифицированного для использования в условиях Титана. Скорость предполагается небольшая – 3,6 км/час. Однокиловаттный термогенератор Стирлинг обеспечит подлодку необходимой энергией для работы и убережет использующуюся электронику от замерзания. Предлагалось использовать на субмарине большой воздушный вертикальный руль, который, помимо прочего, будет еще и антенной для связи с Землёй.
Определённую сложность представляет конструкция и схема работы балластных баков. Плотность смеси метана и этана в морях Титана может сильно меняться количественным соотношением метана и этана в ее составе. Эта разница гораздо сложнее, чем разница соотношения пресной и соленой воды на Земле. Другая предполагаемая сложность: при погружении на значительные глубины азот в балластовых баках может конденсироваться в жидкость, что приведет к неожиданной утере плавучести субмарины. Чтобы решить эти проблемы в 2018 г. провели ряд экспериментов, для чего создали небольшой лабораторный «метаноём». Соорудили камеру, заполнили ее смесью этана и метана и остудили до нужной температуры. В камеру поместили нагревающийся цилиндр, имитирующий подлодку. В процессе обнаружилась ещё одна проблема. От тепла лодки в жидких углеводородах образуются пузырьки, которые сильно мешают управлять субмариной и собирать данные.
Если проект состоится, субмарине предстоит бороздить метановые волны в течение 90 дней, и пройти около 2000 километров.
«Стрекоза» в дюнах Шангри-Ла. Пока одни инженеры решают проблемы субмарины, способной исследовать Море Кракена, другие разработали для изучения Титана квадрокоптер. Ведь Титан – единственная в Солнечной системе Луна, имеющая плотную атмосферу, грех не воспользоваться. На сегодняшний день этот проект считается самым перспективным.
Аппарат получил привычное для подобных беспилотников имя Dragonfly («Стрекоза). Его конструкция предусматривает возможность вертикального взлета и посадки, а 8 винтов позволит перемещаться даже в случае отказа одного винта или мотора. Источником энергии будет служить радиоизотопный термоэлектрический генератор. Обычные для луноходов и марсоходов солнечные панели на Титане не годятся. Слишком далеко от Солнца, да и атмосфера непрозрачная.
Планируют, что Dragonfly спустится с орбиты в районе дюн Шангри-Ла, несколько восточнее места посадки "Гюйгенса", а затем будет совершать перелёты дальностью в десятки километров. Это позволит очень сильно расширить зону поиска, ведь колёсные роверы тратят долгие месяцы, чтобы пройти маршрут в сотни метров. «Стрекоза» же за короткий срок сможет изучить несколько локаций, которые чем-то приглянулись планетологам. Ей несложно будет преодолеть препятствия - реки, долины и гряды высоких холмов. Во время перелётов удобно делать снимки, но большую часть времени запланированной двухлетней миссии аппарат будет находится на поверхности, проводя анализы и измерения.