這張由美國宇航局卡西尼號任務拍攝的彩色馬賽克照片展示了迄今為止最完整的土衛六北部湖泊和海洋景觀。鳴謝:美國宇航局/ JPL加州理工學院/意大利航天局/美國地質調查局
（神秘的機任機地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by Nancy Atkinson, Universe Today）：土衛六上的烴海到底是什么樣的？雖然即將到來的蜻蜓直升機任務將于2034年抵達土星朦朧而寒冷的衛星，以探索土衛六的于年大氣層，但仍有必要執行一項任務，抵達研究衛星上充滿液態烴的土衛神秘海洋和湖泊。
但是蜻蜓一架可以研究泰坦的海洋和天空的飛機怎么樣呢？
一個新的任務概念得到了美國宇航局創新先進概念(NIAC)計劃的資助，被稱為“泰坦航空”，直升其特點是機任機一艘被稱為“萊克”的飛行船。“萊克爾”號將配備許多儀器來啜飲和品嘗空氣和液體，于年同時翱翔和航行，抵達在穿過土衛六的土衛大氣層和滑過其湖泊之間無縫轉換，就像地球上的蜻蜓水上飛機一樣。
TitanAir是直升獲得NIAC第一階段17.5萬美元資金的14個不同的有遠見的想法之一，這為幫助充實可能改變未來任務的機任機潛在突破性概念提供了支持。
TitanAir是Quinn Morley和他的公司Planet Enterprises的創意。莫利在波音公司工作了15年，目前正在攻讀機械工程學士學位。這是莫利的第二個NIAC獎，因為在2021年，他獲得了另一項第一階段撥款，以研究低成本機器人、自動駕駛的“鉆孔機器人”的開發，這些機器人能夠在火星上進行深度鉆探。目前正在考慮將這一概念用于第二階段NIAC贈款。
莫利在他的網站上寫道:“我將一種非常荒謬的創造力與技術寫作的訣竅和強大的航空航天制造背景相結合，”他補充說，他是第一個被任命為NIAC首席研究員的本科生。
TitanAir的想法是，湖人隊將能夠通過機翼前緣的可滲透部分“飲用”甲烷冷凝物和有機物質。機翼內部的被動毛細特征將把液體帶到科學儀器中，就像植物如何從根部吸取水分到葉子上，或者“更快的采摘上部”紙巾如何工作一樣。這也是火箭燃料箱被設計成能夠在失重環境下重新點燃的原因，因為燃料箱中的血管會將液體吸入吸入口。
“我從小就對日常生活中的毛細效應著迷，”莫利在他的LinkedIn賬戶上寫道，“但真正讓我著迷的是國際空間站上唐·佩迪特的咖啡杯。”
早在2008年，宇航員唐·佩迪特(Don Pettit)想在國際空間站上用咖啡杯而不是袋子享受他的早茶，所以他發明了一種在微重力下工作的杯子，通過毛細作用控制液體的流動。杯子的橫截面看起來像飛機機翼，狹窄的角度將液體吸上來。
莫利說:“不知何故，我從太空咖啡杯和冰箱里的一個凌亂的溢出物中獲得了靈感，說服了一個了不起的團隊與我合作，并在暑假期間將這一切融入到一個成功的NIAC概念中。”。“我不知道我是如何受到啟發，通過可滲透的機翼外殼來吸收液體的。不過，我記得有一段時間我一直在考慮這個想法，不知道如何處理一個裝滿液體的機翼外鼻。”
莫利令人印象深刻的團隊包括Narasimha Boddeti博士、Steven Collicott博士、Laura Forczyk博士和Peter Buhler博士。
除了地球之外，土衛六是太陽系中唯一已知擁有地表湖泊和海洋的天體。但是在土衛六寒冷的表面溫度下——大約零下180攝氏度(-292華氏度)——液態甲烷和乙烷在土衛六的碳氫化合物中占主導地位，相當于地球上的水。

土衛六上美國宇航局蜻蜓旋翼機的插圖。鳴謝:美國宇航局
泰坦航空可以在湖上降落和起飛，每天可以在低空飛行和翱翔大約一個小時。
就像美國宇航局即將發射的蜻蜓一樣，任何飛往土衛六的空中任務都將得到月球大氣的推動，月球大氣的密度約為地球大氣的四倍。結合土衛六的低重力(地球的13.8%)，莫利告訴《今日宇宙》，在土衛六上進行任何動力飛行都要容易大約27倍，但前提是飛機的機翼非常細長。
“飛機的優勢是‘翱翔’——所以你可以用比在地球上少得多的能量水平飛行，”莫利通過電子郵件說。“因此，如果你想慢慢爬升，你可以用比在地球上穩定飛行少20倍的能量來實現。”
至于泰坦航空飛行器的設計，莫利警告說，他目前的研究重點是確定液體攝取技術在泰坦上的可行性。
“所以，這架飛機有點像替身或稻草人，”莫利解釋道。" NIAC稱之為任務背景."
但目前，莫利和他的團隊正在根據地球上典型的通用航空飛機，如小型塞斯納飛機來確定飛行器的大小。在他們的白皮書中，該團隊列出了他們的背景重量約為一噸，翼展為10米(30英尺)。機翼必須是可充氣的，以便安裝在將泰坦航空帶到土星系統的航天器內。
“老實說，現在湖人隊的規模沒有受到限制，因為漂浮在湖面上和在空中飛行的要求有點矛盾，”莫利告訴《今日宇宙》。“如果我們為湖人隊的情況確定整個飛船的尺寸，機翼可能會長得驚人。充氣機翼實際上是為了給我們提供更長的機翼，以支撐大型機身，并在執行長時間飛行時獲得合理的效率，同時仍然能夠安裝第二級整流罩。”
至于儀器，正在考慮的是下一代Urey型儀器，其中包括一個集成套件，旨在搜索“非常適合復雜有機物分析”的生物標志物。總的來說，這些儀器的質量不到20公斤，但可以適用于各種尺寸的飛機。
Morley和他的團隊正在考慮的另一個儀器是基于蜻蜓的采樣系統DrACO(用于采集復雜有機物的鉆頭)，該系統將從土衛六表面提取物質，并將其傳輸到質譜儀。如果在“湖”號的翼尖安裝一個鉆頭，它就可以對海岸線的材料進行取樣。
“湖人隊可以在海岸線上擺動翅膀，從湖的安全位置進行采樣活動，”莫利寫道，并補充說，鑒于可能會被卡住，這對像蜻蜓這樣的船只來說可能是一項危險的任務。“這可能會擴大科學回報，并打開難以獲得的水文循環證據的大門。”
雖然該團隊列出了幾個需要克服的挑戰，例如機翼和機身的材料可以承受土衛六的極度寒冷，并經得起有毒碳氫化合物的考驗，但TitanAir概念的好處是，它可以支持十年調查中的許多建議，以研究土衛六并了解其神秘的甲烷循環。它還將有助于了解行星大氣層，否則將需要多次飛行任務和航天器，從而降低成本。
莫利和他的團隊在他們的論文中總結道:“很少有選擇能夠以有意義的方式解決所有這些問題，但我們認為這個概念有可能改變關于氣候科學、前大氣化學、湖泊成分和行星泰坦的可居住性的對話。”

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