Ученые оценили энергетику обитаемой колонии на Титане — Naked Science
8 минут
Редакция

Ученые оценили энергетику обитаемой колонии на Титане

Главными источниками энергии для будущей колонии на спутнике Сатурна Титане могут стать далекое Солнце и приливы в море Кракена.

titan0
©Wikipedia

Крупнейший из спутников Сатурна Титан – единственное, кроме Земли, место во всей Солнечной системе, на котором происходит круговорот жидкости. И хотя жидкость эта – метан, а его реки и озера текут между берегами из асфальта под очень далеким и тусклым Солнцем, в целом Титан считается одним из самых перспективных мест для поиска внеземной жизни. Разумеется, существуя в таких экзотических условиях, она вряд ли может быть похожей на нашу.

 

Если же нам самим понадобится осваивать Титан, то здесь придется возводить серьезные системы защиты и жизнеобеспечения, необходимые для людей и наших спутников. Тем не менее, спутник сбрасывать со счетов не стоит: в конце концов, в Солнечной системе не так много тел, подходящих для освоения в принципе, с твердой поверхностью, минимальной гравитацией и т. п. Американские геофизики Аманда Хендрикс (Amanda Hendrix) и Юк Юн (Yuk Yung) рассмотрели энергетику такой будущей обитаемой колонии на Титане. Их статью публикует Journal of Astrobiology & Outreach.

 

Разумеется, колония на Титане вполне может полагаться на доставку энергоносителей извне – например, топлива для установленных здесь ядерных или термоядерных реакторов. Однако куда эффективнее будет использовать местные ресурсы спутника: в конце концов, его запасы горючих углеводородов, как считается, на порядки превосходят все, что можно найти на Земле. В отсутствие легкодоступного кислорода так просто сжечь их не получится.

 

Не проще дело обстоит и с гидроэнергетикой. Дожди на Титане – редкость, настоящие текущие потоки появляются спонтанно и чрезвычайно редко, а местные озера отличаются поразительным на фоне земных спокойствием. Теоретически возможно создать новые русла для использования жидкости этих озер и установить дамбы. В принципе это возможно, хотя, по словам авторов работы, станет чрезвычайно затратным инженерным проектом.

 

Куда интереснее, по их мнению, приливная энергетика Титана. Проходя в неоднородном гравитационном поле могучего Сатурна, спутник испытывает мощное действие приливных сил, которые создают сильные приливы в его озерах. Крупнейшее из них, Море Кракена, поднимается на метр, и энергия всей этой волны устремляется к узкому проливу, разделяющему северную и южную части моря проливу Селдона (Seldon Fretum). Аманда Хендрикс сравнивает его с Гибралтаром на Земле: по ее мнению, здесь вполне можно разместить турбины, которые собирали бы энергию ежедневного течения жидкости и вырабатывали электричество.

 

Море Кракена на снимке зонда Cassini; пролив Селдона – или «Глотка Кракена» – виден чуть ниже и правее центра изображения / ©NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS

 

Ветрогенерация на Титане остается предметом спорным. С одной стороны, атмосфера его достаточно плотна (в 1,5 раза плотнее земной), а образование дюн на поверхности свидетельствует о том, что ветры, по крайней мере, время от времени, здесь дуют. С другой стороны, мы пока не получили прямых свидетельств о них, их силе и динамике изменений. Судя по данным зонда Huygens, прошедшего сквозь атмосферу Титана в 2005 г., в верхних слоях ее ветры все-таки достаточно сильны. Поэтому Хендрикс и Юн считают, что для использования этой энергии потребуются не обычные ветряки, а летающие, размещенные, например, на дирижаблях или воздушных змеях.

 

Наконец, возможна ли солнечная энергетика на расстоянии вдесятеро более далеком от Солнца, чем находится Земля? Тут, под часто закрытой облачностью атмосферой, всегда полумрак, но ученые считают, что и это не проблема. Если развернуть на Титане достаточно большой массив панелей, они справятся с обеспечением колонии. Хендрикс и Юн подсчитали, что для нужд 300 млн человек (население США) потребуется закрыть панелями порядка 10 процентов площади Титана.

 

Это пространство сравнимо с площадью США; по словам ученых, на Земле такому же количеству людей было бы достаточно «менее 10 процентов площади Канзаса». На Титане же придется решить и еще одну проблему – очистки панелей. В окружении текучей органики, поверхность их будет быстро загрязняться, снижая эффективность энергогенерации. Но если уж вы покроете ими 10 процентов площади спутника Сатурна, за миллиарды километров от Земли и в крайне неблагополучных условиях, с очисткой панелей вы как-нибудь справитесь.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 08:57
7 минут
СФУ

Ученые Сибирского федерального университета в составе международной группы изучили двумерные полимеры на основе тетраоксо[8]циркулена и атомов s-металлов таблицы Менделеева с помощью квантово-химического моделирования. Выяснилось, что модификация поверхности полимера тетраоксо[8]циркулена атомами кальция приводит к появлению сверхпроводимости при температуре ниже 14,5 К и возможной реализации двухуровневой системы на атомах кальция, перспективной для построения квантовых битов и последующей реализации в квантовых компьютерах.

3 часа назад
4 минуты
Сергей Васильев

На очередных испытаниях прототип Starship впервые совершил успешную посадку, после чего сразу взорвался. Эксперты связывают аварию с отказавшим клапаном одного из топливных баков.

Позавчера, 22:13
6 минут
Мария Азарова

Опрос среди совершеннолетних жителей разных российских регионов показал, что 64 процента из них не верят в естественное происхождение коронавируса — главным образом эта категория представлена людьми старше 40 лет.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Позавчера, 10:00
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: