В Аризоне испытали самолет-планер для Марса: он работает от ветра и летает как альбатрос
В американской Аризоне испытали планер, предназначенный для исследования Марса – пока он совершил «несамостоятельный» полет вместе с воздушным шаром, к которому аппарат был привязан. Этот проект Аризонского Университета должен прийти на смену коптеру Ingenuity, уже испытанній в полевых условиях – на Марсе – вместе с марсоходом Perseverance в феврале 2021 года. Марсианский беспилотник уже совершил около 30 полетов.
30 июня Аризонский Университет опубликовал отчет о проекте планера, также презентовал публикацию об исследовании Марса с помощью безмоторных планеров.
Планер против коптера
Позже этим летом исследователи планируют испытать экспериментальные марсианские самолеты на высоте более 4500 метров. Там земная атмосфера разрежена, и ее условия сродни Марсу.
В настоящих марсианских условиях планер мог бы подняться на десятки метров над поверхностью. Это позволит получить фото с более высоким разрешением, чем существующие спутниковые изображения. Планер весом всего пять килограмм будет оснащен датчиками полета, температуры и газа, а также камерами для фотографирования мест, недоступных для марсоходов. Это каньоны и вулканы.
«Там же происходят все обмены между поверхностью и атмосферой, – говорит Александр Клинг, научный сотрудник Центра моделирования климата Марса NASA, который сотрудничает с Университетом Аризоны. – Это место, где пыль собирается и отправляется в атмосферу, где смешиваются следы газов, где происходит модуляция крупномасштабных ветров горно-долинными потоками. И у нас просто нет достаточно данных об этом».
«Динамическое парение», как у альбатроса
Последний проект, опубликованный в журнале Aerospace 3 июня, предполагает, что планер сможет производить съемку поверхности с точностью около 100 сантиметров на пиксель. Это лишь немногим меньше, чем размах крыльев двухкилограммового Ingenuity.
Опираясь на математическое моделирование схем полета планеров, команда предполагает, что планер сможет оставаться в марсианском воздухе в течение нескольких дней за один полет, используя технику, называемую «динамическим парением».
Ученые сравнивают эту технику полета с тем, как альбатрос использует скорость горизонтального ветра на больших высотах. Такой метод позволит планеру применять энергию ветра, с чем у коптера Ingenuity есть проблемы из-за солнечных батарей.
«Главный вопрос таков: как можно летать бесплатно? Как можно использовать ветер, тепловую динамику, чтобы не прибегать к солнечным панелям или батареям?», – пишет Адриен Бускела, докторант аэрокосмической инженерии в Университете Аризоны.
Сколько будет стоить миссия и как долго ее ждать
Миссия еще не получила финансирование для отправки на Марс, но аризонская команда утверждает, что срок готовности проекта – несколько лет, а не десятилетия, как этого требует традиционный подход к планированию марсианских миссий.
По оценкам членов команды, стоимость планера составит до $100 млн, что в три раза меньше стоимости миссии класса NASA Discovery.
«Изначальным преимуществом такой концепции планера по сравнению с предыдущими является простота», – пишут ученые. Отсутствие двигателя будет особенно полезно, поскольку это не создает «существенной потери массы, сложности и надежности».
Конструкцию с воздушным шаром, за который держится планер, можно воспроизвести и на Марсе. Планер можно поднимать повыше, а затем отпускать, когда ветер сможет поддерживать его на высоте. Летательный аппарат может перестыковываться к воздушному шару или аэростату и сразу выполнять несколько миссий без посадки, отмечают ученые. А если планер приземлится и не сможет подняться, он может работать как метеостанция на поверхности.
Команда надеется, что NASA профинансирует миссию, отмечая, что планер настолько компактен, что может уместиться в небольшую упаковку размером 10 на 10 на 10 сантиметров.
Читайте также:
В Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) заявили, что восстановили связь со спутником CAPSTONE. Сейчас спутник следует к Луне.
Ранее космическое агентство NASA потеряло два из шести малых спутников, предназначенных для слежения за изменениями климата.
Американская компания SpaceX, принадлежащая миллиардеру Илону Маску, запустила в космос коммуникационный спутник Nilesat 301. Запуск состоялся в штате Флорида.