Küsimus:
Kuidas uurida maa-aluseid ookeane (odavalt)?
Deer Hunter
2013-07-25 23:10:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Seal on kümneid spekulatiivseid ettepanekuid, et uurida Europa, Enceladus ja võib-olla ka teisi päikesesüsteemi kehasid (sealhulgas Sedna ja teisi trans-neptuunlasi) !), mis võib jääkoore all olla varustatud vedela veega (loodete kuumutamise või radioaktiivse lagunemise tõttu). Üks neist (IIRC) saatis roomavaid roboteid jäälõhede (võimalike olematute) ärakasutamiseks. Teine üsna fantastilise välimusega ettepanekute komplekt sõltub mehitatud uurimisest ja puurimisest. Samuti leidub õues ujuvaid jääsulavaid krüoboteid.

Mind huvitavad odavamad ja eelistatavalt usaldusväärsed viisid nende ookeanide omaduste kohta teadmiste saamiseks kuni elu in situ , ilma proovi tagastamiseta.

  • Milline on orbitaalsetest missioonidest saadavate andmete piir? (palun märkige vajalikud mõttelised või olemasolevad instrumendid ja orbiidid, sh võib-olla mitme satelliidi koosseisud)

  • Kuidas saame andmeid ookeanide seest? (Kas saab kasutada näiteks läbitungijaid - vrd LCROSS?)

Viited:

Seotud küsimused:

Praegu peatas külma sõja lõpp tuumakütuse lahtiselt tootmise ja on märkimisväärne takistus kõigil kosmosemissioonidel. Vastasel juhul oleks tuumajõul töötav krüobot lihtne vastus.
@SF. - see pole päris õige, kardan. Lõigatud on ainult plutooniumi (eriti RTG-de jaoks Pu-238) tootmist. Uraani toodetakse endiselt.
Pakutud meetod jää augu valmistamiseks on kõigepealt pinnale miski (massiivne) löömine, et sellest läbi murda. See võib olla kasulik, sest minu kuuldust on näiteks Europa vee jää nii külm, et see on sama kõva kui teras.
-1
@SF. - aatompatarei = RTG. Uraanipõhine -> tuumareaktor. Paksust jääst pääsemiseks ei ole RTG-de soojus piisav. Tarkuse (NIMBY) osas ei saa miski (siiani) konkureerida tuumareaktoritega energiatiheduses massiühiku kohta.
@DeerHunter: Hooldus väite põhjendamiseks Kas RTG-d on jää läbimiseks ebapiisavad? Mis puutub energiatihedusse massiühiku kohta, siis termotuumapommid jätavad tuumareaktorid kaugele seljataha, läbistaksid selle jää hõlpsalt läbi ja jätaksid sondi vajumiseks lahti miilide laiuse kraatri, millel on juurdepääs ookeanile. Kas peate seda lahendust ka targaks?
@SF. - Mõtlesin ** pommide lisamise kohta võimalike meetmete loetellu ... kui poleks olnud [avakosmoselepingut] (https://et.wikipedia.org/wiki/Outer_Space_Treaty) ja võimalust [ Katkine nool] (https://et.wikipedia.org/wiki/Broken_Arrow_ (tuuma)) käivitamisel.
@DeerHunter Wiki sissekande lugemine (mis on kooskõlas minu varasema arusaamaga lepingust) on see, et kui tuumalaengut ei ole * mõeldud relvana *, on see kõik korras. Muidugi võib IANAL ja kuidas mõjuvõimuga inimesed seda tõlgendada, võib olla väga erinev.
@AndrewThompson - kui arvestada, et nii USA kui ka NSV Liit kavatsesid tuumarelvaid Kuu vastu lüüa, kuid leppisid pärast lepingu jõustumist, siis pole meil siin suurt valikut. Ma arvan, et on ohutu eeldada, et Europa nuking pole niipea menüüs. Kui Euroopa ookeanis on * midagi biogeenset, oleks tuumarelvad eetiliselt katastroofiline otsus. Inimkond ei peaks ** sellega ** elama.
@DeerHunter * "arvestades, et nii USA kui ka NSV Liit kavatsesid Kuu vastu tuumarelva lüüa, kuid leppisid pärast lepingu jõustumist järele" * Täname head-upi eest. See tõestab mind üsna valesti. :(
Selles küsimuses on mõned head arutelud: http://space.stackexchange.com/questions/331/what-are-the-constraints-for-a-successful-robotic-mission-to-europa. Võib-olla piisab, et vastata teie küsimustele puurimise ja andmete tagastamise kohta.
@DeerHunter Paljud inimesed ei näe eetilist dilemmat mikroobide, soolvees sisalduvate krevettide, kalade ega kutsikatega. Kas mõtlesite eetiliselt katastroofilist a) võimaliku kaotuse tõttu teadusele, b) potentsiaali tahtliku * tundliku elu hävitamise või c) sellepärast, et usute, et * mis tahes * elu-tuumarelva (nagu näiteks maapealsed katsed Maal, hävitades inimolendid) on eetiliselt problemaatiline? Tõeline küsimus, püüdes lihtsalt selgust saada, mitte hinnata mõlemat moodi.
@hunter2 - tundlik elu on esmatähtis. Teiseks probleemiks on teaduslikult olulise materjali tõenäoline kadumine kõrvaltoimete esinemise korral.
OKEI. FWIW, arvan, et väga vähesed teadlikud inimesed arvavad, et seal all on reaalne tõenäosus tundlikule elule. Kuigi kohalikud mõjud oleksid .. märkimisväärsed, ei teeks nuke globaalseid muudatusi ega mõjutaks põhja jaoks mõeldud sondi. Nii et (mõnel) "tõsisel" teadlasel oleks see idee tõenäoliselt hea. Ma ei ole kindel, kuidas te kinnitate kindla kindlusega, et seal all pole * mõistlikku elu. (Või kusagil mujal.)
@hunter2 - peale igasuguse eetika on meil juriidiliselt kohustatud mitte saatma tuumasid kosmosesse. Nõustuge mõju ja tõenäosuse hinnanguga, kuid juriidilised probleemid rikuvad Europa rahumeelsete tuumaplahvatuste kasulikkust.
Jah, leppisin kokku. Praegu vähemalt. Puudutusega alustamine - juriidilised / relvastuslepinguga seotud probleemid piiravad meie võimeid ka muul viisil (nt "laseri harja" panemine kosmoseprügi käsitlemiseks). Praeguseks ...
Kaks vastused:
#1
+12
Deer Hunter
2013-07-30 01:39:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pean mõned korrad läbi uurima kümnendikuuringu ja LPI menetluse, nii et otsustasin, et pean selle vastuse ikkagi kogukonna vikiks tegema. Niipea kui keegi teine ​​on korraliku vastuse saanud, aktsepteerin seda.

Kolm põhilist missioonirežiimi:

  • ookeani sisenemine
  • pinnale jõudmine
  • uurimistöö madalalt orbiidilt

Põhieesmärk: maa-aluse ookeani (kui see on olemas) elamiskõlblikkuse määramine.

Mida saab teha madalalt orbiidilt:

  • gravitatsiooni kaardistamine (jah, seda mõeldi GRAIL-i sarnaste kaksiklaevade moodustamise-lendamise missioonide all)
  • peeneteraline laserkõrgusmõõtja
  • kehast väljuvate lenduvate ainete kaardistamine
  • GPR-i (maad läbistav radar) abil
  • magnetvälja iseloomustav
  • plasma uurimine keha ümber ( Langmuiri sond)
  • pinna kaardistamiseks ja jälgimiseks detailse multispektrilise dünaamilise stereokujutise tegemine (kihlveo, et olete kõik näinud neid luiteid liikumas) HiRISE piltidel, nii et teate, millest räägin)

Mida ei saa teha madalalt orbiidilt:

  • In vitro keemia analüüs
  • ...

Ookeani alla pääsemine:

  • jää sulatamine tuumareaktorist tuleva kuumusega
  • Jää puurimine (puurimise paks jääidee) 100 km on kergelt köitmatu)
  • Kunstlike sissetungijate jäässe kukkumine (ei toimi pika kihi korral, mis arvatavasti on Euroopas olemas)
  • Vangistuses oleva asteroidi kokkupõrge jääkilbi (pole üldse odav ega kiire ning ei pruugi paksu jää korral töötada)

Ressursid:

Europa lander — preliminary drawing as of mid-2013

(jätkub)

Palun tundke end vabalt vastuse muutmiseks, kui soovite.

Jää ei pruugi olla nii paks. Viide pole käepärane, kuid olen näinud hinnanguid, et kohati võib olla „ainult” 10 km või vähem. Kui seda on palju vähem (mõni km), oleme seda Maa peal teinud. // Ma arvan, et tegelikult on palju turvalisem öelda, et asteroid * toimiks (kui me seda tegelikult suudaksime teha) - võib * olla piirkondi, kus jää on liiga paks, kuid on (läätsekujulisi) löögikoosseise, mis on peaaegu kindlasti "läbilöögid".
#2
+7
PearsonArtPhoto
2013-08-30 21:29:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Parim viis Europa maaaluste ookeanide uurimiseks on vaadata, mis tuulutusavadest välja tuleb. Põhimõtteliselt on iga pragu ääres väike kogus ookeani vett. Võtke proov ja võite palju teada saada sellest, mis asub ookeani all. Peab lihtsalt maanduma hiljutisele praole ja peaksite saama midagi teada.

Tegelikult on jääle pääsemine palju problemaatilisem. Sellega on seotud kaks peamist väljakutset. Esimene neist on lihtsalt alustuseks ookeani kihi alla jõudmine. Teine on see, kuidas sondiga suhelda pärast seda, kui olete süvenenud. Mõlemad on problemaatilised.

Alustame esimesest, jõudes ookeani alla. Lihtsaim viis oleks leida mõra moodustamine ja liikuda selleni. Tegelikult on seda praktikas üsna keeruline teha, peamiselt seetõttu, et enne maandumist peate teadma, kuhu pragu tekib, ja need praod muudavad asukohta iga umbes 3 päeva tagant. Ja need on üsna väikesed, enamasti võib teil olla probleeme sondi ühele paigaldamisega. Lisaks muudavad need suhtluse ohtlikumaks, nagu näete hiljem.

Teine võimalus on võtta kaasaskantav soojusallikas ja sulatada jää ära. Põhimõtteliselt oleks see uudne kasutusala RTG jaoks, radioaktiivne soojus võib augu sulatada. See võib võtta kaua aega, kuid toimiks lõpuks.

Lõpuks võiks puurida augu. Selle jaoks on kõige keerukam asjaolu, et isegi parimaid puuriterasid tuleb kaevandustoimingute jaoks regulaarselt muuta. Oletame, et saaksite puuriterast välja 300 tundi, kiirusega 3 m / tunnis, jätaks alles umbes km, enne kui puuritera vajab väljavahetamist, ja see on ilmselt optimistlik. Kes on selle otsa vahetanud?

Okei, eeldades, et saate läbi pinna, mida sa seal teed? Põhimõtteliselt on see samas piirkonnas nagu allveelaevad, välja arvatud nii jää kui ka vee kaudu. Allveelaevade kommunikatsiooni kohta on terve Wikipedia artikkel. Meetod võib hõlmata poisid pinnale, pika kaabli, helilainete või väga madala sagedusega lainete juhtimist. Kaabel või akustika on parimad ideed, ideaalis peaks olema nende mõlema kombinatsioon, et anda mõni koondamine juhuks, kui midagi ebaõnnestub. Kaabli puutumatuna hoidmine oleks liikuva jää tõttu keeruline ja ilmselt oleks ka akustika natuke välja lülitatud, kuid seda saaks teha.

Alumine rida on ainus odav viis ookeanide uurimiseks Europa eesmärk on näha, mis on pinnal, koos selliste tehnoloogiatega nagu RADAR, et näha, mis on selle all. Selle tõeline uurimine oleks hämmastav, kuid uskumatult raske ja kallis. Kunagi jõuame sinna siiski.

Kas RTG-d annavad piisavalt soojust, et isegi Titani pakase atmosfääri vastu võidelda? Kui palju soojust need tegelikult välja annavad?
Nad eraldavad tegelikult palju soojust. RTG toimiks Titani atmosfääris veelgi paremini, kuna õhk ei juhi nii palju soojust kui vedelikud. Olen kuulnud midagi tuhandete vattide soojuse läheduses.
Vot, see on põnev, kas teil on head seosed Titani atmosfäärikoostisega, mille hankis Huygens?
Mul oli just Casinni teadlane mulle öelnud, et saate Titanil asuvat RTG-d kasutada kuumaõhupalli valmistamiseks.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...