В момента повърхността на Марс се изследва с помощта на специални орбитални станции, както и стационарни модули или бавно движещи се марсоходи. Между тези изследователски превозни средства има доста голяма празнина, която може да бъде запълнена от различни самолети. Изглежда, защо изкуствените устройства, създадени от човека, все още не летят над повърхността на Червената планета? Отговорът на този въпрос се намира на повърхността (във всички смисли), плътността на атмосферата на Марс е само 1,6% от плътността на земната атмосфера над морското равнище, което от своя страна означава, че самолетите на Марс ще трябва да летят при много висока скорост, за да не падне.
Атмосферата на Марс е много рядка, поради което онези самолети, които се използват от хората при движение в атмосферата на Земята, практически по никакъв начин не са подходящи за използване в атмосферата на Червената планета. В същото време, изненадващо, американският палеонтолог Майкъл Хабиб предложи изход от настоящата ситуация с бъдещите марсиански летящи превозни средства. Според палеонтолога обикновените сухоземни пеперуди или малки птици могат да се превърнат в отличен прототип на устройства, способни да летят в атмосферата на Марс. Майкъл Хабиб вярва, че чрез пресъздаване на такива същества, увеличаване на техния размер, при условие, че пропорциите им се запазят, човечеството ще може да получи устройства, подходящи за полети в атмосферата на Червената планета.
Представители на нашата планета като пеперуди или колибри могат да летят в атмосфера с нисък вискозитет, тоест в същата атмосфера като на повърхността на Марс. Ето защо те могат да действат като много добри модели за създаване на бъдещи модели самолети, подходящи за завладяване на атмосферата на Марс. Максималните размери на такива устройства могат да бъдат изчислени с помощта на уравнението на английския учен Колин Пеннисевик от Бристол. Въпреки това, основните проблеми все още трябва да бъдат признати като въпроси, свързани с поддръжката на такива самолети на Марс на разстояние от хората и при тяхното отсъствие на повърхността.
Поведението на всички плаващи и летящи животни (както и на машини) може да се изрази с числото на Рейнолдс (Re): за това трябва да умножите скоростта на летеца (или плувеца), характерната дължина (например хидравличната диаметър, ако говорим за реката) и плътността на течността (газ), а резултатът, получен в резултат на умножението, се дели на динамичния вискозитет. Резултатът е съотношението на инерционните сили към вискозните сили. Един обикновен самолет е в състояние да лети с голям Re номер (много висока инерция по отношение на вискозитета на въздуха). Има обаче животни на Земята, които са "достатъчни" за относително малък брой Re. Това са малки птици или насекоми: някои от тях са толкова малки, че всъщност не летят, а се носят във въздуха.
Като се има предвид това, палеонтологът Майкъл Хабиб предложи да се вземе някое от тези животни или насекоми, като се увеличат всички пропорции. Така че би било възможно да се получи самолет, адаптиран към атмосферата на Марс, който не изисква висока скорост на полет. Целият въпрос е до какъв размер може да се увеличи пеперуда или птица? Тук идва уравнението на Колин Пеннисуик. През 2008 г. този учен предложи оценка, според която честотата на трептенията може да варира в диапазона, който се формира от следните числа: телесна маса (тяло) - до 3/8 градуса, дължина - до -23/24 степен, площ на крилото - до степен - 1/3, ускорението поради гравитацията е 1/2, плътността на течността е -3/8.
Това е доста удобно за изчисления, тъй като могат да се направят корекции, които да съответстват на плътността на въздуха и силата на гравитацията на Марс. В този случай също ще е необходимо да се знае дали правилно „формираме“вихри от използването на крилата. За щастие тук също има подходяща формула, която се изразява с числото на Струхал. Това число се изчислява в този случай като произведение на честотата и амплитудата на вибрацията, разделено на скоростта. Стойността на този индикатор значително ще ограничи скоростта на превозното средство в режим круизен полет.
Стойността на този индикатор за марсианско превозно средство трябва да бъде от 0,2 до 0,4, за да съответства на уравнението на Pennisewick. В този случай в края ще бъде необходимо да се въведе числото на Рейнолдс (Re) в интервал, който да съответства на голямо летящо насекомо. Например, сред доста добре проучени ястребови молци: Re е известен с различни скорости на полета, в зависимост от скоростта, тази стойност може да варира от 3500 до 15000. Майкъл Хабиб предполага, че създателите на марсианския самолет също се държат в този диапазон.
Предложената система може да бъде решена днес по различни начини. Най -елегантното от тях е изграждането на криви с намиране на точките на пресичане, но най -бързо и много по -лесно да въведете всички данни в програмата за изчисляване на матрици и да ги решите итеративно. Американският учен не дава всички възможни решения, като се фокусира върху това, което смята за най -подходящо. Според тези изчисления дължината на "хипотетичното животно" трябва да бъде 1 метър, масата е около 0,5 кг, а относителното удължение на крилото е 8,0.
За апарат или същество с такъв размер числото на Струхал ще бъде 0,31 (много добър резултат), Re - 13 900 (също добър), коефициент на повдигане - 0,5 (приемлив резултат за круизен полет). За да си представи наистина този апарат, Хабиб сравнява пропорциите му с пропорциите на патицата. Но в същото време използването на нетвърди синтетични материали трябва да я направи още по-лека от хипотетична патица със същия размер. Освен това този дрон ще трябва да маха с крила много по -често, така че тук би било подходящо да го сравним с мушица. В същото време числото Re, сравнимо с това на пеперудите, дава възможност да се прецени, че за кратко време апаратът ще има висок коефициент на повдигане.
За забавление Майкъл Хабиб предполага, че неговата хипотетична летяща машина ще излети като птица или насекомо. Всеки знае, че животните не се разпръскват по пистата, за излитане изтласкват опората. За тази цел птиците, подобно на насекомите, използват крайниците си, а прилепите (вероятно птерозаврите са го направили по -рано) също са използвали собствените си крила като система за натискане. Поради факта, че силата на гравитацията на Червената планета е много малка, дори сравнително малък натиск е достатъчен за излитане - в района на 4% от това, което най -добрите земни скачачи могат да демонстрират. Освен това, ако системата за тласкане на апарата успее да добави мощност, тя ще може да излети без никакви проблеми дори от кратери.
Трябва да се отбележи, че това е много груба илюстрация и нищо повече. В момента има голям брой причини, поради които космическите сили все още не са създали такива дронове. Сред тях може да се открои проблемът с разполагането на самолет на Марс (това може да стане с помощта на марсоход), поддръжката и захранването. Идеята е доста трудна за изпълнение, което в крайна сметка може да я направи неефективна или дори напълно неосъществима.
Самолет за изследване на Марс
В продължение на 30 години Марс и повърхността му са изследвани с голямо разнообразие от технически средства, изследвани са от орбита на спътници и повече от 15 вида различни устройства, чудотворни теренни превозни средства и други хитри устройства. Предполага се, че скоро на Марс ще бъде изпратен и робот -самолет. Поне научният център на НАСА вече е разработил нов проект за специален роботизиран самолет, предназначен за изследване на Червената планета. Предполага се, че самолетът ще изследва повърхността на Марс от височина, сравнима с тази на марсианските изследователски ровери.
С помощта на такъв марсоход учените ще открият решението на голям брой загадки на Марс, които все още не са обяснени от науката. Космическият кораб "Марс" ще може да се движи над повърхността на планетата на височина около 1,6 метра и да лети много стотици метри. В същото време това устройство ще прави фото и видео запис в различни диапазони и ще сканира повърхността на Марс от разстояние.
Марсоходът трябва да съчетава всички предимства на съвременните роувъри, умножен по потенциала да изследва огромни разстояния и области. Космическият кораб "Марс", който вече е получил обозначението ARES, в момента се създава от 250 специалисти, работещи в различни области. Те вече са създали прототип на марсианския самолет, който има следните размери: размах на крилата 6,5 метра, дължина 5 метра. За производството на този летящ робот се планира да се използва най -лекият полимерен въглероден материал.
Предполага се, че това устройство ще бъде доставено на Червената планета в абсолютно същия случай като устройството за кацане на повърхността на планетата. Основната цел на този корпус е да предпази космическия кораб от разрушителните последици от прегряване, когато капсулата влезе в контакт с атмосферата на Марс, както и да предпази космическия кораб по време на кацане от възможни повреди и механични повреди.
Учените планират да хвърлят този самолет на Марс с помощта на вече доказани носители, но и тук имат нови идеи. 12 часа преди кацане на повърхността на Червената планета устройството ще се отдели от носителя и на височина 32 км. Над повърхността на Марс той ще освободи марсиански самолет от капсулата, след което самолетът на Марс незабавно ще стартира двигателите си и, разгръщайки шестметровите си крила, ще започне автономен полет над повърхността на планетата.
Предполага се, че самолетите ARES ще могат да прелитат над планините на Марс, които са напълно неизследвани от земляните и да извършват необходимите изследвания. Конвенционалните марсоходи не могат да се катерят по планини, а спътниците трудно различават детайлите. В същото време в планините на Марс има зони със силно магнитно поле, чиято природа е непонятна за учените. По време на полет ARES ще взема проби от въздуха от атмосферата на всеки 3 минути. Това е доста важно, тъй като на Марс е открит газ метан, чиято природа и източник не са напълно ясни. На Земята метанът се произвежда от живи същества, докато източникът на метан на Марс е напълно неясен и все още неизвестен.
Също така в космическия кораб ARES Mars те ще инсталират оборудване за търсене на обикновена вода. Учените смятат, че с помощта на ARES те ще могат да получат нова информация, която да хвърли светлина върху миналото на Червената планета. Изследователите вече нарекоха проекта ARES най -кратката космическа програма. Самолет на Марс може да остане във въздуха само около 2 часа, докато не свърши горивото. Въпреки това, дори в този кратък период от време, ARES все още ще може да измине разстоянието от 1500 километра над повърхността на Марс. След това устройството ще кацне и ще може да продължи да изучава повърхността и атмосферата на Марс.
