Tans word die oppervlak van Mars verken met behulp van spesiale baanstasies, sowel as stilstaande modules of stadig bewegende rovers. Daar is 'n redelik groot gaping tussen hierdie navorsingsvoertuie, wat deur verskillende vliegtuie gevul kan word. Dit wil voorkom asof kunsmatige toestelle wat deur die mens geskep is, steeds nie oor die oppervlak van die Rooi Planeet vlieg nie? Die antwoord op hierdie vraag lê op die oppervlak (in alle sintuie); die digtheid van die atmosfeer van Mars is slegs 1,6% van die digtheid van die aarde se atmosfeer bo seespieël, wat weer beteken dat vliegtuie op Mars moet vlieg 'n baie hoë spoed om nie te val nie.
Die atmosfeer van Mars is baie skaars, daarom is die vliegtuie wat deur mense gebruik word om in die aarde se atmosfeer te beweeg, feitlik geensins geskik vir gebruik in die atmosfeer van die Rooi Planeet nie. Terselfdertyd het die Amerikaanse paleontoloog Michael Habib, verbasend genoeg, 'n uitweg uit die huidige situasie voorgestel met toekomstige vlieënde voertuie in Mars. Volgens die paleontoloog kan gewone landvlinders of klein voëls 'n uitstekende prototipe word van toestelle wat in die Mars -atmosfeer kan vlieg. Michael Habib is van mening dat die mensdom toestelle kan kry wat geskik is vir vlugte in die atmosfeer van die Rooi Planeet deur sulke wesens te herskep en hul grootte te vergroot, mits hulle proporsies behoue bly.
Verteenwoordigers van ons planeet, soos skoenlappers of kolibries, kan in 'n atmosfeer vlieg met 'n lae viskositeit, dit wil sê in dieselfde atmosfeer as op die oppervlak van Mars. Daarom kan hulle as baie goeie modelle dien om toekomstige modelle van vliegtuie te skep wat geskik is vir die verowering van die Mars -atmosfeer. Die maksimum afmetings van sulke toestelle kan bereken word met behulp van die vergelyking van die Engelse wetenskaplike Colin Pennisewick uit Bristol. Die belangrikste probleme moet egter steeds erken word as kwessies wat verband hou met die instandhouding van sulke vliegtuie op Mars op 'n afstand van mense en in hul afwesigheid op die oppervlak.
Die gedrag van alle drywende en vlieënde diere (sowel as masjiene) kan uitgedruk word deur die Reynolds -getal (Re): hiervoor moet u die snelheid van die flyer (of swemmer), die kenmerkende lengte (byvoorbeeld die hidrouliese deursnee, as ons van die rivier praat) en die digtheid vloeistof (gas), en die resultaat wat verkry word as gevolg van vermenigvuldiging, word gedeel deur die dinamiese viskositeit. Die resultaat is die verhouding tussen traagheidskragte en viskose kragte. 'N Gewone vliegtuig kan met 'n hoë Re -getal vlieg (baie hoë traagheid in verhouding tot die viskositeit van die lug). Daar is egter diere op aarde wat "genoeg" is vir 'n relatief klein aantal Re. Dit is klein voëls of insekte: sommige van hulle is so klein dat hulle eintlik nie vlieg nie, maar in die lug dryf.
Paleontoloog Michael Habib, het dit oorweeg, het voorgestel dat enige van hierdie diere of insekte geneem word, en alle verhoudings toeneem. Dit sou dus moontlik wees om 'n vliegtuig te kry wat aangepas is vir die Mars -atmosfeer en nie 'n hoë vliegsnelheid vereis nie. Die hele vraag is, tot watter grootte kan 'n vlinder of 'n voël vergroot word? Dit is hier waar die Colin Pennisewick -vergelyking inkom. In 2008 stel hierdie wetenskaplike 'n skatting voor waarvolgens die frekwensie van ossillasies kan wissel in die reeks wat gevorm word deur die volgende getalle: liggaamsmassa (liggaam) - tot 3/8 grade, lengte - tot -23/24 graad, vleuelarea - tot die mate - 1/3, die versnelling as gevolg van swaartekrag is 1/2, die digtheid van die vloeistof is -3/8.
Dit is baie gerieflik vir berekeninge, aangesien regstellings gemaak kan word wat ooreenstem met die digtheid van lug en die swaartekrag op Mars. In hierdie geval sal dit ook nodig wees om te weet of ons kolkies korrek "vorm" as gevolg van die gebruik van die vlerke. Gelukkig is hier ook 'n geskikte formule, wat uitgedruk word deur die Strouhal -getal. Hierdie getal word in hierdie geval bereken as die produk van die frekwensie en amplitude van die vibrasie, gedeel deur die snelheid. Die waarde van hierdie aanwyser sal die snelheid van die voertuig in die vlugmodus aansienlik beperk.
Die waarde van hierdie aanwyser vir 'n Mars -voertuig moet van 0,2 tot 0,4 wees om aan die Pennisewick -vergelyking te voldoen. In hierdie geval, aan die einde, sal dit nodig wees om die Reynolds -nommer (Re) in 'n interval te bring wat ooreenstem met 'n groot vlieënde insek. Byvoorbeeld, onder redelik goed bestudeerde valkmotte: Re is bekend vir verskillende vlugsnelhede, afhangende van die spoed kan hierdie waarde wissel van 3500 tot 15000. Michael Habib stel voor dat die skeppers van die Mars-vliegtuig ook binne hierdie reeks bly.
Die voorgestelde stelsel kan vandag op verskillende maniere opgelos word. Die mees elegante hiervan is die konstruksie van krommes met die vind van die snypunte, maar die vinnigste en baie makliker om al die data in die program in te voer om matrikse te bereken en iteratief op te los. Die Amerikaanse wetenskaplike gee nie alle moontlike oplossings nie, met die fokus op die oplossing wat hy die mees geskikte ag. Volgens hierdie berekeninge moet die lengte van die "hipotetiese dier" 1 meter wees, die massa ongeveer 0,5 kg en die relatiewe vleuelverlenging 8,0.
Vir 'n apparaat of wese van hierdie grootte sou die Strouhal -getal 0,31 wees (baie goeie resultaat), Re - 13 900 (ook goed), hefkoëffisiënt - 0,5 (aanvaarbare resultaat vir cruise -vlug). Om hierdie apparaat werklik voor te stel, het Khabib sy verhoudings met eendverhoudings vergelyk. Maar terselfdertyd moet die gebruik van nie-rigiede sintetiese materiale dit selfs ligter maak as 'n hipotetiese eend van dieselfde grootte. Boonop sal hierdie hommeltuig baie meer gereeld met sy vlerke moet klap, dus hier is dit gepas om dit met 'n mug te vergelyk. Terselfdertyd maak die Re -nommer, vergelykbaar met dié van skoenlappers, dit moontlik om te oordeel dat die apparaat vir 'n kort tyd 'n hoë hefkoëffisiënt sal hê.
Vir die plesier stel Michael Habib voor dat sy hipotetiese vlieënde masjien soos 'n voël of 'n insek sal opstyg. Almal weet dat diere nie langs die aanloopbaan versprei word nie, maar om weg te spring, stoot hulle die steun af. Hiervoor gebruik voëls, soos insekte, hul ledemate en vlermuise (dit is waarskynlik dat pterosourusse dit vroeër gedoen het) ook hul eie vlerke as 'n stootstelsel. Omdat die swaartekrag op die Rooi Planeet baie klein is, is selfs 'n relatief klein druk genoeg om op te styg - in die omgewing van 4% van wat die beste aardspringers kan aantoon. Boonop, as die drukkerstelsel van die apparaat daarin slaag om krag toe te voeg, kan dit sonder probleme selfs van kraters af opstyg.
Daar moet op gelet word dat dit 'n baie kru illustrasie is en niks meer nie. Tans is daar 'n groot aantal redes waarom die ruimtemagte nog nie sulke drones geskep het nie. Onder hulle kan die probleem van die ontplooiing van 'n vliegtuig op Mars (dit kan met behulp van 'n rover), onderhoud en kragtoevoer onderskei word. Die idee is redelik moeilik om te implementeer, wat dit uiteindelik ondoeltreffend of selfs heeltemal onuitvoerbaar kan maak.
Vliegtuig om Mars te verken
Mars en die oppervlak daarvan word al 30 jaar lank deur 'n wye verskeidenheid tegniese metings ondersoek, dit is deur satelliete in 'n wentelbaan ondersoek, en meer as 15 soorte verskillende toestelle, wonderbaarlike terreinvoertuie en ander slim toestelle. Daar word aanvaar dat binnekort ook 'n robotvliegtuig na Mars gestuur sal word. Ten minste het die NASA Science Center reeds 'n nuwe projek ontwikkel vir 'n spesiale robotvliegtuig wat ontwerp is om die Rooi Planeet te bestudeer. Daar word aanvaar dat die vliegtuig die oppervlak van Mars sal bestudeer vanaf 'n hoogte wat vergelykbaar is met die van die Mars -verkenningsrovers.
Met die hulp van so 'n rover sal wetenskaplikes die oplossing ontdek vir 'n groot aantal Mars -raaisels wat nog nie deur die wetenskap verduidelik is nie. Die Mars -ruimtetuig sal op 'n hoogte van ongeveer 1,6 meter bo die planeet se oppervlak kan sweef en baie honderde meters kan vlieg. Terselfdertyd sal hierdie eenheid foto- en video -opnames in verskillende reekse maak en die oppervlak van Mars op 'n afstand skandeer.
Die rover moet al die voordele van moderne rovers kombineer, vermenigvuldig met die potensiaal om groot afstande en gebiede te verken. Die Mars -ruimtetuig, wat reeds die benaming ARES ontvang het, word tans geskep deur 250 spesialiste wat op verskillende gebiede werk. Hulle het reeds 'n prototipe van die Mars -vliegtuig geskep, wat die volgende afmetings het: 'n vlerkspan van 6,5 meter, 'n lengte van 5 meter. Vir die vervaardiging van hierdie vlieënde robot word beplan om die ligste polimeer koolstofmateriaal te gebruik.
Hierdie toestel moet in presies dieselfde geval aan die Rooi Planeet afgelewer word as die toestel om op die planeet se oppervlak te land. Die hoofdoel van hierdie romp is om die ruimtetuig te beskerm teen die vernietigende gevolge van oorverhitting wanneer die kapsule in aanraking kom met die atmosfeer van Mars, asook om die ruimtetuig te beskerm teen moontlike onderbrekings en meganiese skade.
Wetenskaplikes beplan om hierdie vliegtuig na Mars te gooi met behulp van reeds bewysde draers, maar hier het hulle ook nuwe idees. 12 uur voor die landing op die oppervlak van die Rooi Planeet, sal die toestel van die draer skei en op 32 km hoogte. Bo die oppervlak van Mars sal dit 'n Mars-vliegtuig uit die kapsule loslaat, waarna die Mars-vliegtuig onmiddellik sy enjins sal begin en met sy ses meter vlerke 'n outonome vlug oor die oppervlak van die planeet sal begin.
Daar word aanvaar dat die ARES -vliegtuie oor die Mars -berge, wat heeltemal onontgin is deur aardbewoners, sal kan vlieg en die nodige navorsing kan doen. Konvensionele rovers kan nie berge klim nie, en satelliete vind dit moeilik om besonderhede te onderskei. Terselfdertyd is daar in die berge van Mars gebiede met 'n sterk magnetiese veld, waarvan die aard vir wetenskaplikes onbegryplik is. Tydens die vlug neem ARES elke 3 minute lugmonsters uit die atmosfeer. Dit is baie belangrik, aangesien metaangas op Mars gevind is, waarvan die aard en bron absoluut nie duidelik is nie. Op aarde word metaan deur lewende dinge vervaardig, terwyl die bron van metaan op Mars heeltemal onduidelik en nog onbekend is.
Ook in die ARES Mars -ruimtetuig gaan hulle toerusting installeer om na gewone water te soek. Wetenskaplikes glo dat hulle met behulp van ARES nuwe inligting kan bekom wat lig kan werp op die verlede van die Rooi Planeet. Navorsers het die ARES -projek reeds die kortste ruimteprogram genoem. 'N Mars -vliegtuig kan slegs ongeveer 2 uur lank in die lug bly totdat die brandstof opraak. Selfs in hierdie kort tydperk sal ARES egter steeds die afstand van 1500 kilometer bo die oppervlak van Mars kan aflê. Daarna sal die toestel land en sal dit voortgaan om die oppervlak en atmosfeer van Mars te bestudeer.
