Lumilipad na mga robot upang tuklasin ang ibabaw ng Mars

Talaan ng mga Nilalaman:

Lumilipad na mga robot upang tuklasin ang ibabaw ng Mars
Lumilipad na mga robot upang tuklasin ang ibabaw ng Mars

Video: Lumilipad na mga robot upang tuklasin ang ibabaw ng Mars

Video: Lumilipad na mga robot upang tuklasin ang ibabaw ng Mars
Video: Sergei Shoigu visited Omsktransmash for an inspection 2024, Mayo
Anonim

Sa kasalukuyan, ang tuktok ng Mars ay ginalugad gamit ang mga espesyal na istasyon ng orbital, pati na rin mga nakatigil na module o mabagal na paggalaw ng rovers. Mayroong isang medyo malaking agwat sa pagitan ng mga sasakyang ito sa pagsasaliksik, na maaaring mapunan ng iba't ibang mga sasakyang panghimpapawid. Tila, bakit ang mga artipisyal na aparato na nilikha ng tao ay hindi pa rin lumilipad sa ibabaw ng Red Planet? Ang sagot sa katanungang ito ay nakasalalay sa ibabaw (sa lahat ng mga pakiramdam), ang density ng himpapawid ng Mars ay 1.6% lamang ng density ng himpapawid ng mundo sa itaas ng antas ng dagat, na kung saan ay nangangahulugang ang sasakyang panghimpapawid sa Mars ay kailangang lumipad sa isang napakataas na bilis upang hindi mahulog.

Ang kapaligiran ng Mars ay napakabihirang kumita, sa kadahilanang ito ang mga sasakyang panghimpapawid na ginagamit ng mga tao kapag gumagalaw sa himpapawid ng Daigdig ay praktikal na hindi angkop para sa paggamit sa kapaligiran ng Red Planet. Kasabay nito, nakakagulat, ang Amerikanong paleontologist na si Michael Habib ay nagpanukala ng isang paraan palabas sa kasalukuyang sitwasyon kasama ang mga sasakyang panghimpapawid na Martian sa hinaharap. Ayon sa paleontologist, ang ordinaryong mga terrestrial butterflies o maliit na ibon ay maaaring maging isang mahusay na prototype ng mga aparato na may kakayahang lumipad sa atmospera ng Martian. Naniniwala si Michael Habib na sa pamamagitan ng muling paggawa ng mga naturang nilalang, pagdaragdag ng kanilang laki, sa kondisyon na mapangalagaan ang kanilang proporsyon, makakakuha ang sangkatauhan ng mga aparato na angkop para sa mga flight sa kapaligiran ng Red Planet.

Ang mga kinatawan ng ating planeta tulad ng mga butterflies o hummingbirds ay maaaring lumipad sa isang kapaligiran na may mababang lapot, iyon ay, sa parehong kapaligiran tulad ng sa ibabaw ng Mars. Iyon ang dahilan kung bakit maaari silang kumilos bilang napakahusay na mga modelo para sa paglikha ng mga hinaharap na mga modelo ng sasakyang panghimpapawid na angkop para sa pananakop sa atmospera ng Martian. Ang maximum na sukat ng naturang mga aparato ay maaaring kalkulahin gamit ang equation ng siyentipikong Ingles na si Colin Pennisewick mula sa Bristol. Gayunpaman, ang mga pangunahing problema ay dapat pa ring kilalanin bilang mga isyu na nauugnay sa pagpapanatili ng naturang sasakyang panghimpapawid sa Mars sa isang distansya mula sa mga tao at sa kanilang pagkawala sa ibabaw.

Lumilipad na mga robot upang tuklasin ang ibabaw ng Mars
Lumilipad na mga robot upang tuklasin ang ibabaw ng Mars

Ang pag-uugali ng lahat ng mga lumulutang at lumilipad na hayop (pati na rin ang mga makina) ay maaaring ipahayag ng numero ng Reynolds (Re): para dito kailangan mong paramihin ang bilis ng flyer (o manlalangoy), ang haba ng katangian (halimbawa, ang haydroliko diameter, kung pinag-uusapan natin ang ilog) at ang density likido (gas), at ang resulta na nakuha bilang isang resulta ng pagpaparami ay nahahati sa pamamagitan ng pabago-bagong lapot. Ang resulta ay ang ratio ng mga puwersang inertial sa mga puwersa na likat. Ang isang ordinaryong sasakyang panghimpapawid ay nakakalipad sa isang mataas na numero ng Re (napakataas na pagkawalang-kilos na may kaugnayan sa lapot ng hangin). Gayunpaman, may mga hayop sa Earth na "sapat" para sa isang maliit na bilang ng Re. Ang mga ito ay maliliit na ibon o insekto: ang ilan sa mga ito ay napakaliit na, sa katunayan, hindi sila lumilipad, ngunit lumutang sa hangin.

Ang Paleontologist na si Michael Habib, isinasaalang-alang ito, ay nagmungkahi ng pagkuha ng anuman sa mga hayop o insekto na ito, na nagdaragdag ng lahat ng mga sukat. Kaya posible na makakuha ng isang sasakyang panghimpapawid na inangkop sa kapaligiran ng Martian, at hindi nangangailangan ng isang mataas na bilis ng paglipad. Ang buong tanong ay, sa anong sukat maaaring mapalaki ang isang butterfly o isang ibon? Dito pumapasok ang equation na Colin Pennisewick. Bumalik noong 2008, iminungkahi ng siyentipikong ito ang isang pagtatantya alinsunod sa kung saan ang dalas ng mga oscillation ay maaaring mag-iba sa saklaw na nabuo ng mga sumusunod na numero: masa ng katawan (katawan) - sa 3/8 degree, haba - sa -23/24 degree, area ng pakpak - sa degree - 1/3, ang acceleration dahil sa gravity ay 1/2, ang density ng likido ay -3/8.

Ito ay medyo maginhawa para sa mga kalkulasyon, dahil ang mga pagwawasto ay maaaring gawin na tumutugma sa density ng hangin at ang puwersa ng grabidad sa Mars. Sa kasong ito, kakailanganin ding malaman kung tama ang "pagbuo" ng mga vortice mula sa paggamit ng mga pakpak. Sa kasamaang palad, mayroon ding angkop na pormula dito, na ipinahayag ng bilang ng Strouhal. Ang numerong ito ay kinakalkula sa kasong ito bilang produkto ng dalas at amplitude ng panginginig ng boses, hinati sa bilis. Ang halaga ng tagapagpahiwatig na ito ay malilimitahan ang bilis ng sasakyan sa cruise flight mode.

Larawan
Larawan

Ang halaga ng tagapagpahiwatig na ito para sa isang sasakyang Martian ay dapat na mula 0.2 hanggang 0.4, upang umayon sa equation ng Pennisewick. Sa kasong ito, sa dulo, kinakailangan na dalhin ang numero ng Reynolds (Re) sa isang agwat na tumutugma sa isang malaking insekto na lumilipad. Halimbawa, sa mga medyo napag-aralan na lawin na lawin: Ang Re ay kilala sa iba't ibang mga bilis ng paglipad, depende sa bilis, ang halagang ito ay maaaring mag-iba mula 3500 hanggang 15000. Iminumungkahi ni Michael Habib na ang mga tagalikha ng eroplano ng Martian ay mananatili din sa loob ng saklaw na ito.

Ang iminungkahing sistema ay maaaring malutas ngayon sa iba't ibang mga paraan. Ang pinaka-matikas sa mga ito ay ang pagtatayo ng mga curve sa paghahanap ng mga puntos ng intersection, ngunit ang pinakamabilis at mas madaling ipasok ang lahat ng data sa programa para sa pagkalkula ng mga matrice at lutasin ito nang paulit-ulit. Ang Amerikanong siyentipiko ay hindi nagbibigay ng lahat ng mga posibleng solusyon, na nakatuon sa isa na itinuturing niyang pinakaangkop. Ayon sa mga kalkulasyon na ito, ang haba ng "hayop na hipotesis" ay dapat na 1 metro, ang masa ay halos 0.5 kg, at ang kamag-anak na pagpahaba ng pakpak ay 8.0.

Para sa isang aparato o nilalang ng ganitong laki, ang numero ng Strouhal ay 0.31 (napakahusay na resulta), Re - 13 900 (mabuti rin), coefficient ng pag-angat - 0.5 (katanggap-tanggap na resulta para sa cruise flight). Upang maisip talaga ang aparatong ito, inihambing ni Khabib ang mga sukat nito sa mga proporsyon ng pato. Ngunit sa parehong oras, ang paggamit ng mga di-matibay na mga materyales na gawa ng tao ay dapat gawin itong mas magaan kaysa sa isang haka-haka na pato ng parehong laki. Bilang karagdagan, ang drone na ito ay kailangang i-flap ang mga pakpak nito nang mas madalas, kaya't nararapat na ihambing ito sa isang midge. Sa parehong oras, ang numero ng Re, na maihahambing sa mga butterflies, ginagawang posible na hatulan na sa isang maikling panahon ang aparato ay magkakaroon ng isang mataas na koepisyent ng pag-angat.

Larawan
Larawan

Para sa kasiyahan, iminungkahi ni Michael Habib na ang kanyang hypothetical flying machine ay aalis tulad ng isang ibon o isang insekto. Alam ng lahat na ang mga hayop ay hindi nakakalat sa kahabaan ng landas, para sa paglipad ay itinulak nila ang suporta. Para dito, ang mga ibon, tulad ng mga insekto, ay gumagamit ng kanilang mga limbs, at paniki (malamang na ginawa ito ng pterosaurs kanina) na gumamit din ng kanilang sariling mga pakpak bilang isang sistema ng pagtulak. Dahil sa ang katunayan na ang lakas ng gravity sa Red Planet ay napakaliit, kahit na ang isang maliit na push ay sapat na para sa pag-takeoff - sa rehiyon ng 4% ng kung ano ang maipakikita ng pinakamahusay na mga jumper ng mundo. Bukod dito, kung ang sistema ng pusher ng patakaran ng pamahalaan ay nagawang magdagdag ng lakas, makakakuha ito nang walang anumang mga problema kahit na mula sa mga bunganga.

Dapat pansinin na ito ay isang napaka-krudo na ilustrasyon at wala nang iba. Sa kasalukuyan, mayroong isang malaking bilang ng mga kadahilanan kung bakit ang mga kapangyarihan sa puwang ay hindi pa lumilikha ng mga naturang drone. Kabilang sa mga ito, maaaring maiisa ng isa ang problema sa pag-deploy ng isang sasakyang panghimpapawid sa Mars (maaari itong gawin sa tulong ng isang rover), pagpapanatili at supply ng kuryente. Ang ideya ay medyo mahirap ipatupad, na sa huli ay maaaring gawin itong hindi epektibo o kahit na ganap na hindi praktikal.

Airplane upang galugarin ang Mars

Sa loob ng 30 taon, ang Mars at ang ibabaw nito ay nasuri sa pamamagitan ng iba't ibang uri ng panteknikal na pamamaraan, sinisiyasat ito ng mga umiikot na satellite, at higit sa 15 uri ng iba`t ibang mga aparato, mga mapaghimala na all-terrain na sasakyan at iba pang mga tuso na aparato. Ipinapalagay na sa lalong madaling panahon ang isang robot na eroplano ay ipapadala din sa Mars. Hindi bababa sa NASA Science Center na nakabuo ng isang bagong proyekto para sa isang espesyal na robot na sasakyang panghimpapawid na dinisenyo upang pag-aralan ang Red Planet. Ipinapalagay na pag-aaralan ng sasakyang panghimpapawid ang ibabaw ng Mars mula sa taas na maihahambing sa mga Martian explorer rovers.

Larawan
Larawan

Sa tulong ng naturang rover, matutuklasan ng mga siyentista ang solusyon sa isang malaking bilang ng mga misteryo ng Mars na hindi pa naipaliwanag ng agham. Ang Mars spacecraft ay makakapag-hover sa itaas ng planeta sa taas na halos 1.6 metro at lumipad ng daan-daang metro. Sa parehong oras, ang yunit na ito ay gagawa ng pagrekord ng larawan at video sa iba't ibang mga saklaw at i-scan ang ibabaw ng Mars sa isang distansya.

Dapat pagsamahin ng rover ang lahat ng mga pakinabang ng mga modernong rover, pinarami ng potensyal na galugarin ang malawak na distansya at lugar. Ang Mars spacecraft, na nakatanggap na ng pagtatalaga na ARES, ay kasalukuyang nilikha ng 250 na mga dalubhasa na nagtatrabaho sa iba't ibang larangan. Lumikha na sila ng isang prototype ng eroplano ng Martian, na may mga sumusunod na sukat: isang wingpan na 6.5 metro, isang haba ng 5 metro. Para sa paggawa ng lumilipad na robot na ito, planong gamitin ang pinakamagaan na materyal na polimer na carbon.

Ang aparato na ito ay dapat na maihatid sa Red Planet sa eksaktong eksaktong kaso ng aparato para sa landing sa ibabaw ng planeta. Ang pangunahing layunin ng katawan ng barko na ito ay upang protektahan ang spacecraft mula sa mga mapanirang epekto ng sobrang pag-init kapag ang kapsula ay nakikipag-ugnay sa kapaligiran ng Mars, pati na rin upang maprotektahan ang spacecraft sa panahon ng landing mula sa mga posibleng pagkasira at pinsala sa makina.

Plano ng mga siyentista na itapon ang sasakyang panghimpapawid na ito sa Mars sa tulong ng napatunayan na mga tagadala, subalit, dito mayroon din silang mga bagong ideya. 12 oras bago lumapag sa ibabaw ng Red Planet, ang aparato ay hihiwalay mula sa carrier at sa altitude na 32 km. Sa itaas ng Mars, ilalabas nito ang isang eroplano ng Martian mula sa kapsula, pagkatapos na ang eroplano ng Mars ay agad na sisisimulan ang mga makina nito at, pag-deploy ng anim na metro na mga pakpak, ay magsisimula ng isang autonomous na paglipad sa ibabaw ng planeta.

Larawan
Larawan

Ipinapalagay na ang sasakyang panghimpapawid ng ARES ay maaaring lumipad sa ibabaw ng mga bundok ng Martian, na kung saan ay ganap na hindi nasaliksik ng mga taga-lupa at isagawa ang kinakailangang pagsasaliksik. Ang mga maginoo na rovers ay hindi maaaring umakyat ng mga bundok, at nahihirapan ang mga satellite na makilala ang mga detalye. Sa parehong oras, sa mga bundok ng Mars, may mga zone na may isang malakas na magnetic field, na ang likas na katangian ay hindi maintindihan ng mga siyentista. Sa paglipad, ang ARES ay kukuha ng mga sample ng hangin mula sa kapaligiran bawat 3 minuto. Ito ay lubos na mahalaga, dahil ang methane gas ay natagpuan sa Mars, ang likas na katangian at mapagkukunan na kung saan ay ganap na hindi malinaw. Sa Lupa, ang methane ay ginawa ng mga nabubuhay na bagay, habang ang mapagkukunan ng methane sa Mars ay ganap na hindi malinaw at hindi pa rin alam.

Gayundin sa ARES Mars spacecraft ay maglalagay sila ng mga kagamitan upang maghanap para sa ordinaryong tubig. Naniniwala ang mga siyentista na sa tulong ng ARES makakakuha sila ng bagong impormasyon na magbibigay liwanag sa nakaraan ng Red Planet. Tinawag na ng mga mananaliksik na ang proyekto ng ARES ang pinakamaikling programa sa kalawakan. Ang isang eroplano ng Mars ay maaari lamang manatili sa hangin ng halos 2 oras hanggang sa maubusan ito ng gasolina. Gayunpaman, kahit sa maikling panahon na ito, masasara pa rin ng ARES ang distansya ng 1500 na kilometro sa itaas ng Mars. Pagkatapos nito, lalapag ang aparato at maipagpapatuloy ang pag-aaral sa ibabaw at himpapawid ng Mars.

Inirerekumendang: