تحظى الأقمار الكبيرة التي تدور حول عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي باهتمام متزايد في السنوات الأخيرة. هناك اهتمام باستكشاف تيتان بشكل أكبر ، ولكن هذا أمر صعب من المدار لأن الرؤية من خلال الغلاف الجوي الكثيف أمر صعب. تمت مناقشة Flying on Titan حول الويب (أحيانًا بشكل لامع) ، وكان هذا أحد الموضوعات التي عولجت من قبل الكوميديا الهائلة ، XKCD.
ومع ذلك ، لا تزال هناك مشكلة تشغيل الدفع. متطلبات الطاقة للرحلة ضئيلة للغاية على Titan ، لذلك قد تعمل الأجنحة الشمسية. لكن تيتان يقدم أيضًا بديلًا: الإبحار.
مع كل تلك البحيرات والأنهار ، قد يكون استكشاف تيتان بسفينة سطح طريقة رائعة لمشاهدة جزء كبير من القمر. لكن السيارة لن تبحر على الماء. تتكون بحيرات تيتان من ميثان سائل. وبالتالي ، فإن التحدي يتمثل في جعل الوعاء مزدهرًا: حيث يكون الميثان السائل كثيف بنسبة 45٪ فقط مثل الماء السائل. هذا يعني أننا سنحتاج إلى الكثير من النزوح. يمكن للبدن العميق المجوف القيام بذلك ، ومع ذلك ، اتضح أن الميثان السائل لديه ميزة تساعد في تعويض الكثافة المنخفضة: فهو أقل لزوجة من الماء.
يتناسب رقم رينولدز مع نسبة الكثافة إلى اللزوجة ، وتبين أن سحب الاحتكاك على الهيكل يتناسب عكسياً مع Re. في حين أن بحيرات تيتان وبحيراتها لا تمتلك سوى 45٪ من كثافة المياه ، إلا أنها تمتلك أيضًا 8٪ فقط من اللزوجة. وهذا يعني أن السفينة الشراعية تيتان ستشهد فقط حوالي 26 ٪ من الاحتكاك تسحب كمكافئ للأرض. [اكتشف مصممو اليخوت أن سحب الاحتكاك يساوي 0.075 / (تسجيل (إعادة) -2) ^ 2)]. وهذا يتركنا مجالًا لجعل الهيكل أعمق (مهم لتعويض الكثافة كما هو موضح أعلاه) ، وأطول (إذا أردنا خط مياه أطول ، مما سيجعل موجات القوس أطول ويحسن السرعة القصوى).
في المتوسط ، ستحصل الرياح الشراعية في المتوسط على تيتان أقل من الأرض. يبدو أن متوسط سرعات الرياح في تيتان يبلغ حوالي 3 أمتار / ثانية ، وفقًا لكاسيني ، على الرغم من أنه قد يكون أعلى من البحيرات. متوسط سرعة الرياح فوق محيطات الأرض أقرب إلى 6.6 متر / ثانية. لكن الغلاف الجوي لتيتان أكثر كثافة بنحو 4 أضعاف من الغلاف الجوي للأرض ، ويتناسب كل من الرفع والسحب مع كثافة السوائل. جميع ما قيل ، هذا يعني أن إجمالي قوة السوائل على الشراع ستكون حوالي 83 ٪ مما ستحصل عليه على الأرض ، وكلها متساوية ، وهو ما يمكن أن يكون كافيًا. سيكون هناك علاوة على كفاءة الشراع وحجمه ، لذلك قد نضطر إلى الاستفادة من الهيكل المنخفض الاحتكاك لفحص الأشكال ذات الثبات الأكبر التي يمكن أن تستوعب شراعًا أكبر وأطول (ويفترض أن يكون ارتفاعه).
هذا كله تخميني تمامًا ، بالطبع ، لكنه يوفر تمرينًا ممتعًا وربما يوفر الإلهام كما نتخيل السفن الروبوتية الطويلة الشراعية التي تجوب بصمت بحيرات تيتان.
تم اقتراح مفهوم واحد لقارب على تيتان بالفعل: سوف يرسل Titan Mare Explorer (TiME) عوامة عائمة عالية التقنية للهبوط في بحر الميثان على قمر زحل لدراسة تكوينه وتفاعله مع الغلاف الجوي. لكن مفهوم مهمة فئة الاكتشاف تم إصلاحه لصالح إرسال مركبة إنسايت إلى المريخ.
ولكن مع كل الاكتشافات الأخيرة على تيتان بواسطة مركبة كاسيني الفضائية - أشياء مثل البحيرات والبحار والأنهار وأنماط الطقس والمناخ التي تخلق الضباب والمطر على حد سواء - سيتم النظر في مثل هذه المهمة في المستقبل.
