Las grandes lunas que orbitan a los gigantes gaseosos en nuestro sistema solar han recibido cada vez más atención en los últimos años. Hay interés en explorar Titan más, pero esto es complicado desde la órbita porque es difícil ver a través de la espesa atmósfera. Volar en Titán se ha discutido en la web (a veces de manera deslumbrante), y este fue incluso uno de los temas tratados por el cómic inmensamente popular, XKCD.
Sin embargo, queda el problema de impulsar la propulsión. Los requisitos de potencia para el vuelo son bastante mínimos en Titán, por lo que las alas solares podrían funcionar. Pero Titán también presenta una alternativa: navegar.
Con todos esos lagos y ríos, explorar Titán con un barco de superficie podría ser una excelente manera de ver gran parte de la luna. Sin embargo, el vehículo no estaría navegando en el agua. Los lagos en Titán están compuestos de metano líquido. Por lo tanto, el desafío es hacer que el recipiente flote: el metano líquido es solo un 45% más denso que el agua líquida. Esto significa que necesitaríamos mucho desplazamiento. Sin embargo, un casco profundo y hueco podría hacer esto, y resulta que el metano líquido tiene una ventaja que ayuda a compensar la baja densidad: es mucho menos viscoso que el agua.
El número de Reynolds es proporcional a la relación de densidad a viscosidad, y resulta que la fricción en un casco es inversamente proporcional a Re. Si bien los mares y lagos de Titán tienen solo el 45% de la densidad del agua, también tienen solo el 8% de la viscosidad. Esto significa que el velero Titán solo experimentaría alrededor del 26% de la fricción como su equivalente en la Tierra. [Los diseñadores de yates han descubierto que el arrastre por fricción es aproximadamente igual a 0.075 / (log (Re) -2) ^ 2)]. Eso nos deja espacio para que el casco sea más profundo (importante para compensar la densidad como se indicó anteriormente) y más largo (si queremos una línea de flotación más larga, lo que hará que la proa sea más larga y mejore la velocidad máxima).
La vela misma tendría menos viento, en promedio, en Titán que en la Tierra. La velocidad promedio del viento en Titán parece ser de unos 3 metros / s, según Cassini, aunque podría ser mayor en los lagos. La velocidad promedio del viento sobre los océanos terrestres está más cerca de 6.6 metros / s. Pero, la atmósfera de Titán también es aproximadamente 4 veces más densa que la de la Tierra, y tanto la elevación como la resistencia son proporcionales a la densidad del fluido. En total, esto significa que la fuerza total del fluido en la vela será aproximadamente el 83% de lo que obtendría en la Tierra, todo lo demás es igual, lo que podría ser suficiente. Habría una prima en la eficiencia y el tamaño de la vela, por lo que podríamos tener que aprovechar el casco de baja fricción para examinar formas con más estabilidad que puedan albergar una vela más grande, más alta (y presumiblemente alta).
Todo esto es bastante especulativo, por supuesto, pero proporciona un ejercicio divertido y tal vez proporciona inspiración mientras imaginamos barcos robóticos de vela alta navegando en silencio por los lagos de Titán.
Ya se ha propuesto un concepto para un barco en Titán: el Titan Mare Explorer (TiME) enviaría una boya flotante de alta tecnología para aterrizar en un mar de metano en esta luna de Saturno para estudiar su composición y su interacción con la atmósfera. Pero este concepto de misión de clase Discovery fue rechazado a favor de enviar el módulo de aterrizaje InSight a Marte.
Pero con todos los descubrimientos recientes en Titán por la nave espacial Cassini, cosas como lagos, mares, ríos y patrones climáticos y climáticos que crean niebla y lluvia, una misión como esta tendrá más consideración en el futuro.
