For tiden utforskes overflaten av Mars ved hjelp av spesielle banestasjoner, samt stasjonære moduler eller sakte bevegelige rovere. Det er et ganske stort gap mellom disse forskningsbilene, som kan fylles med forskjellige fly. Det ser ut til at kunstige enheter skapt av mennesker fremdeles ikke flyr over overflaten på den røde planeten? Svaret på dette spørsmålet ligger på overflaten (i alle forstand), tettheten til atmosfæren til Mars er bare 1,6% av tettheten av jordens atmosfære over havet, noe som igjen betyr at fly på Mars må fly på en veldig høy hastighet for å ikke falle.
Atmosfæren på Mars er svært sjelden, derfor er flyene som brukes av mennesker når de beveger seg i jordens atmosfære praktisk talt på ingen måte egnet for bruk i atmosfæren på den røde planeten. På samme tid foreslo den amerikanske paleontologen Michael Habib overraskende en vei ut av dagens situasjon med fremtidige marsflyende kjøretøy. Ifølge paleontologen kan vanlige terrestriske sommerfugler eller småfugler bli en utmerket prototype av enheter som kan fly i Mars -atmosfæren. Michael Habib mener at ved å gjenskape slike skapninger, øke størrelsen, forutsatt at proporsjonene bevares, vil menneskeheten kunne skaffe seg enheter som er egnet for flyvninger i atmosfæren på den røde planeten.
Representanter for planeten vår, for eksempel sommerfugler eller kolibrier, kan fly i en atmosfære med lav viskositet, det vil si i samme atmosfære som på overflaten av Mars. Det er derfor de kan fungere som veldig gode modeller for å lage fremtidige modeller av fly som er egnet for å erobre Mars -atmosfæren. De maksimale dimensjonene til slike enheter kan beregnes ved hjelp av ligningen til den engelske forskeren Colin Pennisewick fra Bristol. Imidlertid bør hovedproblemene fortsatt bli anerkjent som spørsmål knyttet til vedlikehold av slike fly på Mars i avstand fra mennesker og i deres fravær på overflaten.
Oppførselen til alle flytende og flygende dyr (så vel som maskiner) kan uttrykkes med Reynolds -tallet (Re): for dette må du multiplisere flygebladets (eller svømmerens) hastighet, den karakteristiske lengden (for eksempel den hydrauliske diameter, hvis vi snakker om elven) og tetthetsvæsken (gass), og resultatet oppnådd som et resultat av multiplikasjon deles med den dynamiske viskositeten. Resultatet er forholdet mellom treghetskrefter og viskøse krefter. Et vanlig fly er i stand til å fly med et høyt Re -tall (veldig høy treghet i forhold til luftens viskositet). Imidlertid er det dyr på jorden som er "nok" til et relativt lite antall Re. Dette er små fugler eller insekter: noen av dem er så små at de faktisk ikke flyr, men flyter i luften.
Paleontolog Michael Habib, vurderer dette, foreslo å ta noen av disse dyrene eller insektene, og øke alle proporsjoner. Så det ville være mulig å skaffe et fly tilpasset Mars -atmosfæren, og som ikke krever høy flygehastighet. Hele spørsmålet er, til hvilken størrelse kan en sommerfugl eller en fugl forstørres? Det er her Colin Pennisewick -ligningen kommer inn. Tilbake i 2008 foreslo denne forskeren et estimat der frekvensen av svingninger kan variere i området som dannes av følgende tall: kroppsmasse (kropp) - til 3/8 grader, lengde - til -23/24 grad, vingeareal - til den grad - 1/3, akselerasjonen på grunn av tyngdekraften er 1/2, tettheten til væsken er -3/8.
Dette er ganske praktisk for beregninger, siden det kan gjøres korreksjoner som tilsvarer luftens tetthet og tyngdekraften på Mars. I dette tilfellet vil det også være nødvendig å vite om vi korrekt "danner" virvler fra bruk av vingene. Heldigvis er det også en passende formel her, som er uttrykt med Strouhal -tallet. Dette tallet beregnes i dette tilfellet som produktet av frekvensen og amplituden til vibrasjonen, delt på hastigheten. Verdien av denne indikatoren vil i stor grad begrense hastigheten på kjøretøyet i cruise -flymodus.
Verdien av denne indikatoren for et Mars -kjøretøy må være fra 0,2 til 0,4, for å svare til Pennisewick -ligningen. I dette tilfellet, på slutten, vil det være nødvendig å bringe Reynolds -nummeret (Re) inn i et intervall som tilsvarer et stort flygende insekt. For eksempel blant ganske godt studerte haukmøll: Re er kjent for forskjellige flygehastigheter, avhengig av hastigheten kan denne verdien variere fra 3500 til 15000. Michael Habib antyder at skaperne av Mars-flyet også holder seg innenfor dette området.
Det foreslåtte systemet kan løses i dag på forskjellige måter. Den mest elegante av disse er konstruksjonen av kurver med å finne skjæringspunktene, men den raskeste og mye lettere å legge inn alle dataene i programmet for å beregne matriser og løse det iterativt. Den amerikanske forskeren gir ikke alle mulige løsninger, med fokus på den som han anser som den mest passende. I følge disse beregningene bør lengden på det "hypotetiske dyret" være 1 meter, massen er omtrent 0,5 kg, og den relative vingeforlengelsen er 8,0.
For et apparat eller skapning av denne størrelsen vil Strouhal -tallet være 0,31 (veldig godt resultat), Re - 13 900 (også bra), løftekoeffisient - 0,5 (akseptabelt resultat for cruisefly). For å virkelig forestille seg dette apparatet, sammenlignet Khabib proporsjonene med andandeler. Men samtidig bør bruken av ikke-stive syntetiske materialer gjøre den enda lettere enn en hypotetisk and av samme størrelse. I tillegg må denne dronen klappe vingene mye oftere, så her vil det være passende å sammenligne den med en midge. Samtidig gjør Re -tallet, som kan sammenlignes med sommerfugler, det mulig å bedømme at apparatet for en kort tid vil ha en høy løftekoeffisient.
For moro skyld foreslår Michael Habib at hans hypotetiske flygende maskin vil ta av som en fugl eller et insekt. Alle vet at dyr ikke spres langs rullebanen, for start skyver de av støtten. For dette bruker fugler, som insekter, lemmer og flaggermus (det er sannsynlig at pterosaurene gjorde dette tidligere) også brukte sine egne vinger som et skyve -system. På grunn av at tyngdekraften på den røde planeten er veldig liten, er til og med et relativt lite trykk nok til start - i området 4% av det de beste jordhopperne kan demonstrere. Videre hvis apparatets skyvesystem klarer å tilføre strøm, vil det kunne ta av uten problemer, selv fra kratere.
Det skal bemerkes at dette er en veldig grov illustrasjon og ikke noe mer. For tiden er det et stort antall grunner til at romkreftene ennå ikke har skapt slike droner. Blant dem kan man peke ut problemet med å distribuere et fly på Mars (det kan gjøres ved hjelp av en rover), vedlikehold og strømforsyning. Ideen er ganske vanskelig å gjennomføre, noe som til slutt kan gjøre den ineffektiv eller til og med helt upraktisk.
Fly for å utforske Mars
I 30 år har Mars og overflaten blitt undersøkt med en rekke forskjellige tekniske midler, det har blitt undersøkt av satellitter i bane og mer enn 15 typer forskjellige enheter, mirakuløse terrengbiler og andre listige enheter. Det antas at snart også et robotfly vil bli sendt til Mars. NASA Science Center har i det minste allerede utviklet et nytt prosjekt for et spesielt robotfly designet for å studere den røde planeten. Det antas at flyet vil studere overflaten av Mars fra en høyde som kan sammenlignes med den til Mars utforskningsrovere.
Ved hjelp av en slik rover vil forskere oppdage løsningen på et stort antall Mars -mysterier som ennå ikke er forklart av vitenskap. Mars -romfartøyet vil kunne sveve over planetens overflate i omtrent 1,6 meters høyde og fly mange hundre meter. Samtidig vil denne enheten lage foto- og videoopptak i forskjellige områder og skanne Mars -overflaten på avstand.
Roveren bør kombinere alle fordelene ved moderne rovere, multiplisert med potensialet til å utforske store avstander og områder. Mars -romfartøyet, som allerede har mottatt betegnelsen ARES, opprettes for tiden av 250 spesialister som jobber på forskjellige felt. De har allerede laget en prototype av Mars -flyet, som har følgende dimensjoner: et vingespenn på 6,5 meter, en lengde på 5 meter. For produksjon av denne flygende roboten er det planlagt å bruke det letteste polymere karbonmaterialet.
Denne enheten skal leveres til den røde planeten i nøyaktig samme sak som enheten for landing på planetens overflate. Hovedformålet med dette skroget er å beskytte romskipet mot de ødeleggende effektene av overoppheting når kapselen kommer i kontakt med atmosfæren på Mars, samt å beskytte romskipet under landing mot mulige havarier og mekaniske skader.
Forskere planlegger å kaste dette flyet til Mars ved hjelp av allerede påviste transportører, men her har de også nye ideer. 12 timer før du lander på overflaten av den røde planeten, vil enheten skille seg fra transportøren og i 32 km høyde. Over Mars 'overflate vil det frigjøre et marsfly fra kapselen, hvoretter Mars-flyet umiddelbart vil starte motorene og sette ut sine seks meter lange vinger, starte en autonom flytur over planetens overflate.
Det antas at ARES -flyet vil kunne fly over Martian -fjellene, som er helt uutforsket av jordboere og utføre nødvendig forskning. Konvensjonelle rovere kan ikke klatre i fjell, og satellitter synes det er vanskelig å skille detaljer. På samme tid, i fjellene på Mars, er det soner med et sterkt magnetfelt, hvis natur er uforståelig for forskere. Under flyging vil ARES ta luftprøver fra atmosfæren hvert 3. minutt. Dette er ganske viktig, siden metangass ble funnet på Mars, hvis art og kilde absolutt ikke er klar. På jorden produseres metan av levende ting, mens metankilden på Mars er helt uklar og fremdeles ukjent.
Også i romfartøyet ARES Mars skal de installere utstyr for å lete etter vanlig vann. Forskere tror at ved hjelp av ARES vil de kunne skaffe ny informasjon som vil belyse fortiden til den røde planeten. Forskere har allerede kalt ARES -prosjektet for det korteste romprogrammet. Et Mars -fly kan bare holde seg i luften i omtrent 2 timer til det går tom for drivstoff. Selv i denne korte perioden vil imidlertid ARES fortsatt kunne dekke distansen på 1500 kilometer over overflaten av Mars. Etter det vil enheten lande og vil kunne fortsette å studere overflaten og atmosfæren til Mars.
