زیردریایی فضایی، ایده جدید محققان دانشگاه ایالات واشنگتن برای جست‌وجوی حیات در قمر سیاره زحل، تیتان، است. آنها در این راه با چالش‌های زیادی مواجه هستند. سرد بودن سطح در کنار جریان‌های سمی متان و اتان موجود در این جرم از جمله مشکلات پیش روی این سفر است.
وقتی به این فکر می‌کنیم که در کدام نقطه از منظومه شمسی ممکن است حیات وجود داشته باشد، اولین جایی که به ذهن‌مان می‌رسد مریخ است. هیچ کس به نپتون یا زحل فکر نخواهد کرد. همچنین به ندرت ممکن است اقمار سایر سیارات را زیست‌پذیر بپنداریم.
بیایید به حوالی سیاره زحل برویم. یکی از اقمار این سیاره پر از دریا و دریاچه است. و خوب، هرجا که آب باشد، احتمال قوی حیات هم هست. به لطف اطلاعاتی که کاوشگر کاسینی مخابره کرده است، امروزه می‌دانیم این قمر، که تیتان نام دارد، تنها جرم منطومه شمسی است که در سطح آن مایع جریان دارد. همین موضوع ناسا را به این فکر انداخته که احتمال وجود حیات فرازمینی در این سیاره وجود دارد.
تا اینجا که خیلی امیدوارکننده بود، اما باید بگوییم برخی عناصر در تیتان وجود دارند که شرایط را برای وجود حیات سخت می‌کنند. به عنوان مثال در دریاچه‌ها و رودخانه‌های سطح تیتان مخلوطی مرگ‌آور از متان و اتان جریان دارد. با این حساب تصور اینکه به تیتان سفر کنیم و در همان ابتدای کار در دریاچه‌های آن شیرجه بزنیم، اندکی دشوار است !
در نتیجه تجهیزات حرف اول را می‌زنند. پس نگاه‌ها به سوی ناسا معطوف می‌شود تا شاید کاری از دست او بربیاید. این سازمان فضایی در نظر دارد تا سال ۲۰۲۵ فضاپیمایی را به قمر تایتان، یعنی ۱.۴ میلیارد کیلومتر آنسو‌تر ارسال کند. به علاوه آنها برای قوطه‌ور شدن در آب‌های سمی تیتان به یک زیردریایی فضایی نیاز دارند.
در همین راستا محققان دانشگاه ایالت واشنگتن برای عملیاتی کردن این ایده به ناسا کمک می‌کنند. این تیم مطالعاتی اعلام کرده است که در نظر دارد دریاهای هیدروکربنی سطح تیتان را در محفظه‌های روی زمین شبیه‌سازی کند. درون این محفظه‌های بسیار سرد، بارش‌های باران و برف از جنس متان و اتان اتفاق خواهد افتاد. محققان این رخدادها را توسط دوربین‌های کوچکی مشاهده خواهند کرد. نتایجی که از این مشاهدات به دست خواهد آمد، به طور امیدوارکننده‌ای راه را برای ادامه مسیر مطالعه باز خواهد کرد. به عنوان مثال برای ساخت یک زیردریایی فضایی توسط مهندسان ناسا که بتواند در مایعات سطح این قمر گشت‌زنی کند، داده‌های مناسب را جمع‌آوری خواهد کرد.
اما، همانطور که تا الان ممکن است حدس زده باشید، توسعه یک زیردریایی فضایی که بتواند در محیط ناسازگار تیتان دوام بیاورد، خواسته کمی نیست. مجموعه‌ای از موانع وجود دارد که محققان باید برای رسیدن به تیتان بر آنها غلبه کنند. در ادامه چالش‌برانگیزترین این موانع را با یکدیگر بررسی می‌کنیم.
دمای سطح این جرم بسیار پایین و در حدود منفی ۱۷۹ درجه زیر صفر (منفی ۲۹۰ درجه فارنهایت) است. در این دما متان بصورت مایع در سطح آن جریان دارد. برخلاف زمین که در آن رودخانه‌ها توسط سنگ‌ها و مواد مذاب شکل‌می‌گیرند، آب در تیتان جامد و یخ‌زده است و خود موجب تغییر شکل سطح تیتان می‌شود، و می‌تواند تمام دریاچه‌ها را از گازهای طبیعی مایع پر کند.
اما خبر خوب اینجاست : تیم دانشگاه ایالت واشنگتن مشخص کرده‌اند که به دلیل وجود مقدار اندکی نیتروژن، دریاچه‌ها در دمایی کمتر از آب سطحی یخ می‌زنند. یعنی در دمای منفی ۱۹۸ درجه سانتی‌گراد (منفی ۳۲۴ درجه فارنهایت). یان ریچاردسون (Ian Richardson)، فارغ‌التحصیل مهندس ماده و مکانیک از دانشگاه ایالت واشنگتن می‌گوید : «این موضوع مهمی است. به این معنا که نیازی نیست نگرانی از بابت قطعات شناور یخ داشته باشیم.»
خوب، به نظر می‌رسد اهالی تیتان تا به حال فیلمی مشابه تایتانیک ندیده‌اند !
اما این موضوع برای زیردریایی مشکل‌ساز است. چرا که تولید گرما را به یک مشکل واقعی تبدیل می‌کند. در راستای فهم این موضوع که گرمای تولید شده چگونه بر مایعات سطح تیتان اثر می‌گذارند، تیم مطالعاتی دانشگاه واشنگتن، یک گرم‌کن دو اینچی را در محفظه شبیه‌سازی دریای تیتان قرار دادند. اگر بیش از اندازه داغ باشد، حباب‌های نیتروژن تشکیل خواهند شد، به این معنا که می‌تواند مسیر حرکتی زیردریایی را برهم بزند و منجر به غرق به غرق یا معلق شدن آن شود. بنابراین دانشمندان باید یک سیستم بالاست توسعه بدهند که عکس‌العمل آن به اندازه کافی برای پایدار نگه داشتن وضعیت زیردریایی فضایی سریع باشد.
دمای پایین می‌تواند سیستم‌های الکتریکی را از کار بیاندازد. تا به حال پیش آمده است که وقتی به پیست اسکی می‌روید شارژ گوشی‌تان ناگهان خالی شود. حالا تصور کنید که قرار است یک دوربین در دمای منفی ۱۷۹ درجه سانتی‌گراد مورد استفاده قرار گیرد. محققان موفق شدند در محفظه آزمایش با استفاده از ابزاری به نام بورسکوپ و یک دوربین که می‌تواند این دماهای شدید را تحمل کند، از بارش برف و باران ساخته شده از متان و اتان فیلم برداری کنند. بورسکوپ یک لوله محکم است که در یک انتهای آن چشمی قرار دارد. اما هیچ ضمانتی وجود ندارد که این نتایج در تیتان نیز مجددا تکرار شود.
برای تحقق این سفر، تیم تحقیقاتی چالش‌های زیادی در پیش رو دارند. اگر این زیردریایی فضایی غرق شود، ارتباط برقرار کردن با آن تقریبا غیرممکن خواهد بود. به علاوه زمان‌بندی کردن یک سفر به تیتان با مسیریابی درست کار دشواری است. چگونه می‌توان از اتمسفر تیتان عبور کرد و ضمانت کرد که فضاپیما و زیردریایی در مواجهه با جو نمی‌سوزند و یا آسیبی نمی‌بینند؟ فایق شدن بر هر کدام از این موارد شاهکار عظیمی است. برای انجام موفقیت آمیز این ماموریت فرضی، این‌ها نیازهای اولیه ما هستند.
در مجموع به نظر می‌رسد اگر تایتانی‌ها وجود داشته باشند، به زودی باید با آنها ملاقات کنیم!