Roboți zburători pentru a explora suprafața lui Marte
În prezent, suprafața lui Marte este explorată folosind stații orbitale speciale, precum și module staționare sau rovere cu viteză redusă. Între aceste vehicule de cercetare există un decalaj destul de mare care ar putea fi umplut de diferite avioane. S-ar părea, de ce încă nu există vehicule artificiale artificiale care zboară peste suprafața Planetei Roșii? Răspunsul la această întrebare este evident (în toate sensurile), densitatea atmosferei lui Marte este de doar 1,6% din densitatea atmosferei Pământului deasupra nivelului mării, ceea ce înseamnă, la rândul său, că avioanele de pe Marte ar trebui să zboare la foarte mare înălțime. viteze pentru a nu cădea.
Atmosfera lui Marte este foarte subțire; din acest motiv, acele avioane care sunt folosite de oameni atunci când se deplasează în atmosfera Pământului sunt practic nepotrivite pentru utilizare în atmosfera Planetei Roșii. În același timp, în mod surprinzător, paleontologul american Michael Habib a propus o ieșire din situația actuală cu viitoarele avioane marțiane. Potrivit paleontologului, fluturii terestre obișnuiți sau păsările mici pot deveni un prototip excelent de dispozitive capabile să zboare în atmosfera marțiană. Michael Habib consideră că recreând astfel de creaturi, mărindu-le dimensiunile, păstrându-le proporțiile, omenirea va putea obține dispozitive potrivite pentru zborul în atmosfera Planetei Roșii.
Reprezentanții planetei noastre precum fluturii sau păsările colibri pot zbura într-o atmosferă cu vâscozitate scăzută, adică în aceeași atmosferă ca și pe suprafața lui Marte. De aceea pot fi modele foarte bune pentru crearea viitoarelor modele de aeronave potrivite pentru cucerirea atmosferei marțiane. Dimensiunile maxime ale unor astfel de dispozitive ar putea fi calculate folosind ecuația savantului englez Colin Penniswick din Bristol. Cu toate acestea, principalele probleme ar trebui totuși recunoscute ca probleme legate de întreținerea unor astfel de aeronave pe Marte la distanță de oameni și în absența acestora la suprafață.
Comportamentul tuturor animalelor plutitoare și zburătoare (precum și mașinilor) poate fi exprimat prin numărul Reynolds (Re): pentru a face acest lucru, trebuie să înmulțiți viteza zburătorului (sau înotătorului), lungimea caracteristică (de exemplu, diametrul hidraulic, dacă vorbim de un râu) și densitatea lichidului (gaz), iar rezultatul obținut ca urmare a înmulțirii se împarte la vâscozitatea dinamică. Rezultatul este raportul dintre forțele inerțiale și forțele vâscoase. Un avion obișnuit este capabil să zboare la un număr Re mare (inerție foarte mare în raport cu vâscozitatea aerului). Cu toate acestea, există animale pe Pământ care „destul” cu un număr relativ mic de Re. Acestea sunt păsări sau insecte minuscule: unele dintre ele sunt atât de mici încât, de fapt, nu zboară, ci înoată prin aer.
Paleontologul Michael Habib, ținând cont de acest lucru, a propus să luați oricare dintre aceste animale sau insecte, mărind toate proporțiile. Astfel s-ar putea obține o aeronavă adaptată atmosferei marțiane și care nu necesită viteză mare de zbor. Întrebarea este: până la ce dimensiune ar putea fi mărită un fluture sau o pasăre? Aici intervine ecuația lui Colin Pennyswick. Acest om de știință a propus încă din 2008 o estimare conform căreia frecvența de oscilație poate varia în intervalul format din următoarele numere: masa corporală (corpului) - la puterea de 3/8, lungimea - la puterea de -23/24, aria aripii - la puterea de - 1/3, accelerația gravitațională la puterea de 1/2, densitatea fluidului la puterea de -3/8.
Acest lucru este destul de convenabil pentru calcule, deoarece pot fi făcute corecții care ar corespunde densității aerului și gravitației pe Marte. În acest caz, va fi de asemenea necesar să știm dacă „formăm” vârtejurile corect din folosirea aripilor. Din fericire, există și aici o formulă potrivită, care este exprimată prin numărul Strouhal. Acest număr este calculat în acest caz ca produsul dintre frecvența și amplitudinea oscilațiilor, împărțit la viteză. Valoarea acestui indicator va limita foarte mult viteza dispozitivului în modul de zbor de croazieră.
Valoarea acestui indicator pentru aparatul marțian ar trebui să fie de la 0,2 la 0,4 pentru a corespunde ecuației Pennyswick. În acest caz, la sfârșit va fi necesar să aduceți numărul Reynolds (Re) în intervalul care ar corespunde unei insecte zburătoare mari. De exemplu, pentru molii de șoim destul de bine studiati: Re este cunoscut pentru diferite viteze de zbor, în funcție de viteză, această valoare poate varia de la 3500 la 15000. Michael Habib sugerează că creatorii avionului marțian ar trebui să se mențină și ei în acest interval.
Astăzi sistemul propus poate fi rezolvat în diverse moduri. Cel mai elegant dintre ele este să construiești curbe și să găsești punctele de intersecție, dar cel mai rapid și mai simplu mod este să introduci toate datele într-un program de calcul matrice și să rezolvi iterativ. Omul de știință american nu prezintă toate soluțiile posibile, ci se oprește pe cea pe care o consideră cea mai potrivită. Conform acestor calcule, lungimea „animalului ipotetic” ar trebui să fie de 1 metru, masa ar trebui să fie de aproximativ 0,5 kg, iar alungirea relativă a aripii ar trebui să fie de 8,0.
Pentru un vehicul sau o creatură de această dimensiune, numărul Strouhal ar fi 0,31 (un rezultat foarte bun), Re – 13 (de asemenea, bun), iar coeficientul de portanță – 900 (un rezultat acceptabil pentru zborul de croazieră). Pentru a-și imagina cu adevărat acest dispozitiv, Khabib și-a comparat proporțiile cu cele ale unei rațe. Dar utilizarea de materiale sintetice nerigide ar trebui să o facă și mai ușoară decât o rață ipotetică de aceeași dimensiune. In plus trântor va trebui să bateți din aripi mult mai des, așa că ar fi potrivit să-l comparați cu un muschiu. În același timp, numărul Re, comparabil cu cel al fluturilor, ne permite să judecăm că pentru o perioadă scurtă de timp dispozitivul va avea un coeficient de ridicare mare.
Pentru distracție, Michael Habib sugerează că aeronava lui ipotetică va decola ca o pasăre sau o insectă. Toată lumea știe că animalele nu se împrăștie de-a lungul pistei; pentru a decola, se împing de pe un suport. Pentru a face acest lucru, păsările, la fel ca insectele, își folosesc membrele, iar liliecii (este posibil ca pterozaurii să fi făcut asta mai devreme) și-au folosit propriile aripi ca sistem de împingere. Datorită faptului că forța gravitației pe Planeta Roșie este foarte scăzută, chiar și o împingere relativ mică va fi suficientă pentru a decola - în jur de 4% din ceea ce pot demonstra cei mai buni săritori pământeni. Mai mult, dacă sistemul de împingere al dispozitivului reușește să crească puterea, acesta va putea decola fără probleme chiar și din cratere.
Este demn de remarcat faptul că aceasta este o ilustrare foarte grosieră și nimic mai mult. În prezent, există un număr mare de motive pentru care puterile spațiale nu au creat încă astfel de drone. Dintre acestea putem evidenția problema dislocarii unei aeronave pe Marte (se poate face cu ajutorul unui rover), întreținere și alimentare cu energie. Ideea este destul de dificil de implementat, ceea ce în cele din urmă o poate face ineficientă sau chiar complet imposibil de realizat.
Avion pentru a explora Marte
Timp de 30 de ani, Marte și suprafața sa au fost examinate printr-o mare varietate de mijloace tehnice, a fost studiat prin sateliți în orbită și mai mult de 15 tipuri de diferite dispozitive, vehicule miraculoase pentru toate terenurile și alte dispozitive viclene. Se presupune că un avion robot va fi trimis în curând pe Marte. Cel puțin, centrul de cercetare NASA a dezvoltat deja un nou proiect pentru o aeronavă robotică specială concepută pentru a studia Planeta Roșie. Se presupune că aeronava va studia suprafața lui Marte de la o înălțime comparabilă cu înălțimea exploratorilor marțieni pe tot terenul.
Cu ajutorul unei astfel de rachete Marte, oamenii de știință vor putea rezolva un număr mare de mistere ale lui Marte care nu au fost încă explicate de știință. Racheta Marte va putea pluti deasupra suprafeței planetei la o altitudine de aproximativ 1.6 metri și va putea zbura pe multe sute de metri. În același timp, acest dispozitiv va face fotografii și videoclipuri în diferite intervale și va scana suprafața lui Marte la distanță.
Racheta Marte ar trebui să combine toate avantajele roverelor moderne de pe Marte, multiplicate cu potențialul de a studia distanțe și zone mari. Racheta Marte, care a primit deja denumirea ARES, este în prezent creată de 250 de specialiști care lucrează în diverse domenii. Ei au creat deja un prototip de avion marțian, care are următoarele dimensiuni: anvergura aripilor 6.5 metri, lungime 5 metri. Pentru a face acest zbor СЂРѕР ± отР° Este planificat să se utilizeze cel mai ușor material polimeric de carbon.
Acest dispozitiv ar trebui să fie livrat Planetei Roșii exact în același caz ca și dispozitivul pentru aterizarea pe suprafața planetei. Scopul principal al acestei carcase este de a proteja racheta Marte de efectele distructive ale supraîncălzirii atunci când capsula intră în contact cu atmosfera lui Marte, precum și de a proteja vehiculul în timpul aterizării de posibile defecțiuni și deteriorări mecanice.
Oamenii de știință plănuiesc să lanseze această aeronavă pe Marte folosind transportatori deja dovediți, dar au și idei noi aici. Cu 12 ore înainte de aterizare pe suprafața Planetei Roșii, dispozitivul se va separa de purtător și la o altitudine de 32 km. deasupra suprafeței lui Marte, va elibera un avion marțian din capsulă, după care racheta Marte își va porni imediat motoarele și, desfăcând aripile de șase metri, va începe zborul autonom peste suprafața planetei.
Se presupune că aeronava ARES va putea zbura peste munții marțieni, care sunt complet neexplorați de pământeni, și să efectueze cercetările necesare. Roverele convenționale pe Marte nu pot escalada munții, iar sateliții le este greu să discerne detaliile. În același timp, în munții lui Marte există zone cu un câmp magnetic puternic, a cărui natură este neclară pentru oamenii de știință. În timpul zborului, ARES va preleva probe de aer atmosferic la fiecare 3 minute. Acest lucru este destul de important, deoarece pe Marte a fost găsit gaz metan, a cărui natură și sursă nu sunt absolut clare. Pe Pământ, metanul este produs de ființe vii, în timp ce sursa metanului de pe Marte este complet neclară și este încă necunoscută.
De asemenea, vor instala echipamente în ARES Marsole pentru a căuta apă obișnuită. Oamenii de știință sugerează că cu ajutorul ARES vor putea obține noi informații care vor face lumină asupra trecutului Planetei Roșii. Oamenii de știință au numit deja proiectul ARES cel mai scurt program spațial. Un avion marțian poate rămâne în aer doar aproximativ 2 ore înainte de a rămâne fără combustibil. Cu toate acestea, chiar și în această perioadă scurtă de timp, ARES va putea în continuare să parcurgă o distanță de 1500 de kilometri deasupra suprafeței lui Marte. După aceasta, dispozitivul va ateriza și va putea continua să studieze suprafața și atmosfera lui Marte.
Surse de informații:
-http://compulenta.computerra.ru/universe/explore/10008007
-http://t-human.com/journal/babochka-prototip-letayushhego-marsianskogo-robota
-http://androbots.ru/roboty_v_kosmose/robot-samolet_kosmos/ares_robot.php
Atmosfera lui Marte este foarte subțire; din acest motiv, acele avioane care sunt folosite de oameni atunci când se deplasează în atmosfera Pământului sunt practic nepotrivite pentru utilizare în atmosfera Planetei Roșii. În același timp, în mod surprinzător, paleontologul american Michael Habib a propus o ieșire din situația actuală cu viitoarele avioane marțiane. Potrivit paleontologului, fluturii terestre obișnuiți sau păsările mici pot deveni un prototip excelent de dispozitive capabile să zboare în atmosfera marțiană. Michael Habib consideră că recreând astfel de creaturi, mărindu-le dimensiunile, păstrându-le proporțiile, omenirea va putea obține dispozitive potrivite pentru zborul în atmosfera Planetei Roșii.
Reprezentanții planetei noastre precum fluturii sau păsările colibri pot zbura într-o atmosferă cu vâscozitate scăzută, adică în aceeași atmosferă ca și pe suprafața lui Marte. De aceea pot fi modele foarte bune pentru crearea viitoarelor modele de aeronave potrivite pentru cucerirea atmosferei marțiane. Dimensiunile maxime ale unor astfel de dispozitive ar putea fi calculate folosind ecuația savantului englez Colin Penniswick din Bristol. Cu toate acestea, principalele probleme ar trebui totuși recunoscute ca probleme legate de întreținerea unor astfel de aeronave pe Marte la distanță de oameni și în absența acestora la suprafață.
Comportamentul tuturor animalelor plutitoare și zburătoare (precum și mașinilor) poate fi exprimat prin numărul Reynolds (Re): pentru a face acest lucru, trebuie să înmulțiți viteza zburătorului (sau înotătorului), lungimea caracteristică (de exemplu, diametrul hidraulic, dacă vorbim de un râu) și densitatea lichidului (gaz), iar rezultatul obținut ca urmare a înmulțirii se împarte la vâscozitatea dinamică. Rezultatul este raportul dintre forțele inerțiale și forțele vâscoase. Un avion obișnuit este capabil să zboare la un număr Re mare (inerție foarte mare în raport cu vâscozitatea aerului). Cu toate acestea, există animale pe Pământ care „destul” cu un număr relativ mic de Re. Acestea sunt păsări sau insecte minuscule: unele dintre ele sunt atât de mici încât, de fapt, nu zboară, ci înoată prin aer.
Paleontologul Michael Habib, ținând cont de acest lucru, a propus să luați oricare dintre aceste animale sau insecte, mărind toate proporțiile. Astfel s-ar putea obține o aeronavă adaptată atmosferei marțiane și care nu necesită viteză mare de zbor. Întrebarea este: până la ce dimensiune ar putea fi mărită un fluture sau o pasăre? Aici intervine ecuația lui Colin Pennyswick. Acest om de știință a propus încă din 2008 o estimare conform căreia frecvența de oscilație poate varia în intervalul format din următoarele numere: masa corporală (corpului) - la puterea de 3/8, lungimea - la puterea de -23/24, aria aripii - la puterea de - 1/3, accelerația gravitațională la puterea de 1/2, densitatea fluidului la puterea de -3/8.
Acest lucru este destul de convenabil pentru calcule, deoarece pot fi făcute corecții care ar corespunde densității aerului și gravitației pe Marte. În acest caz, va fi de asemenea necesar să știm dacă „formăm” vârtejurile corect din folosirea aripilor. Din fericire, există și aici o formulă potrivită, care este exprimată prin numărul Strouhal. Acest număr este calculat în acest caz ca produsul dintre frecvența și amplitudinea oscilațiilor, împărțit la viteză. Valoarea acestui indicator va limita foarte mult viteza dispozitivului în modul de zbor de croazieră.
Valoarea acestui indicator pentru aparatul marțian ar trebui să fie de la 0,2 la 0,4 pentru a corespunde ecuației Pennyswick. În acest caz, la sfârșit va fi necesar să aduceți numărul Reynolds (Re) în intervalul care ar corespunde unei insecte zburătoare mari. De exemplu, pentru molii de șoim destul de bine studiati: Re este cunoscut pentru diferite viteze de zbor, în funcție de viteză, această valoare poate varia de la 3500 la 15000. Michael Habib sugerează că creatorii avionului marțian ar trebui să se mențină și ei în acest interval.
Astăzi sistemul propus poate fi rezolvat în diverse moduri. Cel mai elegant dintre ele este să construiești curbe și să găsești punctele de intersecție, dar cel mai rapid și mai simplu mod este să introduci toate datele într-un program de calcul matrice și să rezolvi iterativ. Omul de știință american nu prezintă toate soluțiile posibile, ci se oprește pe cea pe care o consideră cea mai potrivită. Conform acestor calcule, lungimea „animalului ipotetic” ar trebui să fie de 1 metru, masa ar trebui să fie de aproximativ 0,5 kg, iar alungirea relativă a aripii ar trebui să fie de 8,0.
Pentru un vehicul sau o creatură de această dimensiune, numărul Strouhal ar fi 0,31 (un rezultat foarte bun), Re – 13 (de asemenea, bun), iar coeficientul de portanță – 900 (un rezultat acceptabil pentru zborul de croazieră). Pentru a-și imagina cu adevărat acest dispozitiv, Khabib și-a comparat proporțiile cu cele ale unei rațe. Dar utilizarea de materiale sintetice nerigide ar trebui să o facă și mai ușoară decât o rață ipotetică de aceeași dimensiune. In plus trântor va trebui să bateți din aripi mult mai des, așa că ar fi potrivit să-l comparați cu un muschiu. În același timp, numărul Re, comparabil cu cel al fluturilor, ne permite să judecăm că pentru o perioadă scurtă de timp dispozitivul va avea un coeficient de ridicare mare.
Pentru distracție, Michael Habib sugerează că aeronava lui ipotetică va decola ca o pasăre sau o insectă. Toată lumea știe că animalele nu se împrăștie de-a lungul pistei; pentru a decola, se împing de pe un suport. Pentru a face acest lucru, păsările, la fel ca insectele, își folosesc membrele, iar liliecii (este posibil ca pterozaurii să fi făcut asta mai devreme) și-au folosit propriile aripi ca sistem de împingere. Datorită faptului că forța gravitației pe Planeta Roșie este foarte scăzută, chiar și o împingere relativ mică va fi suficientă pentru a decola - în jur de 4% din ceea ce pot demonstra cei mai buni săritori pământeni. Mai mult, dacă sistemul de împingere al dispozitivului reușește să crească puterea, acesta va putea decola fără probleme chiar și din cratere.
Este demn de remarcat faptul că aceasta este o ilustrare foarte grosieră și nimic mai mult. În prezent, există un număr mare de motive pentru care puterile spațiale nu au creat încă astfel de drone. Dintre acestea putem evidenția problema dislocarii unei aeronave pe Marte (se poate face cu ajutorul unui rover), întreținere și alimentare cu energie. Ideea este destul de dificil de implementat, ceea ce în cele din urmă o poate face ineficientă sau chiar complet imposibil de realizat.
Avion pentru a explora Marte
Timp de 30 de ani, Marte și suprafața sa au fost examinate printr-o mare varietate de mijloace tehnice, a fost studiat prin sateliți în orbită și mai mult de 15 tipuri de diferite dispozitive, vehicule miraculoase pentru toate terenurile și alte dispozitive viclene. Se presupune că un avion robot va fi trimis în curând pe Marte. Cel puțin, centrul de cercetare NASA a dezvoltat deja un nou proiect pentru o aeronavă robotică specială concepută pentru a studia Planeta Roșie. Se presupune că aeronava va studia suprafața lui Marte de la o înălțime comparabilă cu înălțimea exploratorilor marțieni pe tot terenul.
Cu ajutorul unei astfel de rachete Marte, oamenii de știință vor putea rezolva un număr mare de mistere ale lui Marte care nu au fost încă explicate de știință. Racheta Marte va putea pluti deasupra suprafeței planetei la o altitudine de aproximativ 1.6 metri și va putea zbura pe multe sute de metri. În același timp, acest dispozitiv va face fotografii și videoclipuri în diferite intervale și va scana suprafața lui Marte la distanță.
Racheta Marte ar trebui să combine toate avantajele roverelor moderne de pe Marte, multiplicate cu potențialul de a studia distanțe și zone mari. Racheta Marte, care a primit deja denumirea ARES, este în prezent creată de 250 de specialiști care lucrează în diverse domenii. Ei au creat deja un prototip de avion marțian, care are următoarele dimensiuni: anvergura aripilor 6.5 metri, lungime 5 metri. Pentru a face acest zbor СЂРѕР ± отР° Este planificat să se utilizeze cel mai ușor material polimeric de carbon.
Acest dispozitiv ar trebui să fie livrat Planetei Roșii exact în același caz ca și dispozitivul pentru aterizarea pe suprafața planetei. Scopul principal al acestei carcase este de a proteja racheta Marte de efectele distructive ale supraîncălzirii atunci când capsula intră în contact cu atmosfera lui Marte, precum și de a proteja vehiculul în timpul aterizării de posibile defecțiuni și deteriorări mecanice.
Oamenii de știință plănuiesc să lanseze această aeronavă pe Marte folosind transportatori deja dovediți, dar au și idei noi aici. Cu 12 ore înainte de aterizare pe suprafața Planetei Roșii, dispozitivul se va separa de purtător și la o altitudine de 32 km. deasupra suprafeței lui Marte, va elibera un avion marțian din capsulă, după care racheta Marte își va porni imediat motoarele și, desfăcând aripile de șase metri, va începe zborul autonom peste suprafața planetei.
Se presupune că aeronava ARES va putea zbura peste munții marțieni, care sunt complet neexplorați de pământeni, și să efectueze cercetările necesare. Roverele convenționale pe Marte nu pot escalada munții, iar sateliții le este greu să discerne detaliile. În același timp, în munții lui Marte există zone cu un câmp magnetic puternic, a cărui natură este neclară pentru oamenii de știință. În timpul zborului, ARES va preleva probe de aer atmosferic la fiecare 3 minute. Acest lucru este destul de important, deoarece pe Marte a fost găsit gaz metan, a cărui natură și sursă nu sunt absolut clare. Pe Pământ, metanul este produs de ființe vii, în timp ce sursa metanului de pe Marte este complet neclară și este încă necunoscută.
De asemenea, vor instala echipamente în ARES Marsole pentru a căuta apă obișnuită. Oamenii de știință sugerează că cu ajutorul ARES vor putea obține noi informații care vor face lumină asupra trecutului Planetei Roșii. Oamenii de știință au numit deja proiectul ARES cel mai scurt program spațial. Un avion marțian poate rămâne în aer doar aproximativ 2 ore înainte de a rămâne fără combustibil. Cu toate acestea, chiar și în această perioadă scurtă de timp, ARES va putea în continuare să parcurgă o distanță de 1500 de kilometri deasupra suprafeței lui Marte. După aceasta, dispozitivul va ateriza și va putea continua să studieze suprafața și atmosfera lui Marte.
Surse de informații:
-http://compulenta.computerra.ru/universe/explore/10008007
-http://t-human.com/journal/babochka-prototip-letayushhego-marsianskogo-robota
-http://androbots.ru/roboty_v_kosmose/robot-samolet_kosmos/ares_robot.php
informații