8 февраля, 2023

zhukvesti

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Марсианский вертолет НАСА открывает двери для полетов в другие миры

19 апреля 2021 года вертолет Ingenuity размером с тостерную печь закрутил свои винты и взлетел на 10 футов над поверхностью Марса. стать первым ремеслом Совершить полет с двигателем на внеземной мир. Это не будет последним.

Еще три внеземные публикации уже находятся в разработке в Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства и других космических агентствах, а несколько беспилотных вертолетов, прыгунов и плавучих машин находятся на чертежных досках. Эти воздушные роботы могут сканировать облака Венеры, искать жизнь на спутнике Сатурна Титане и искать ресурсы для марсианских астронавтов, которые могут прибыть в конце 2000-х годов.

Эти миссии сталкиваются с огромными технологическими препятствиями, говорит Теодор Занетос, инженер Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. Полеты в других мирах требуют чрезвычайно легких материалов, независимой навигации и адаптации к экстремальным температурам и разным атмосферам. «С большими летательными аппаратами все становится сложнее», — говорит г-н Занетос. «Как вы его туда доставите? Как вы сделаете его надежным?»

Но если ему и его коллегам-ракетчикам это удастся, мы скоро будем путешествовать по Солнечной системе, как никогда раньше.

«Есть много вещей, которые вы можете сделать с помощью воздушной мобильности, чего вы не можете сделать с помощью посадочного модуля или вездехода», — говорит Джефф Лэндис, физик из Исследовательского центра НАСА имени Джона Гленна в Кливленде. «Если вы хотите заняться глобальными исследованиями, от полюса до экватора, вам нужно что-то, что может летать».

Шестироторный научный вертолет НАСА Mars Science Helicopter, который в настоящее время находится на стадии изучения, может быть использован в качестве воздушного разведчика с научными приборами.


рисунок:

НАСА (представление)

Изобретательность НАСА разрушила представления о том, чего может достичь вертолет на других планетах. Этот небольшой марсоход, заявленный как малобюджетная техническая демонстрация и совершивший всего пять полетов, уже десятки раз летал в марсианском небе. Изобретательность продемонстрировала, что миниатюрные компоненты и большие вращающиеся лопасти, препятствующие вращению, делают возможным управляемый полет в атмосфере примерно в 100 раз тоньше земной. По пути я представил Беспрецедентные виды с воздуха с поверхности Красной планеты и поддерживал находящийся поблизости марсоход NASA Perseverance.

Прорывная изобретательность побудила НАСА отказаться от планов по отправке космического корабля ЕКА на Марс для транспортировки образцов почвы, хранящихся в кэше Perseverance, чтобы их можно было вернуть на Землю для анализа. Теперь агентство заявляет, что в 2028 году оно выпустит пару новых призм в стиле Ingenuity, каждая из которых будет оснащена четырьмя колесами и поручнем для помощи. Соберите образцы.

Вертолеты NASA Perseverance и Ingenuity исследуют Красную планету с момента приземления в феврале 2021 года. Изображение: NASA/JPL-Caltech.

Работайте с коллегами в Лаборатории реактивного движения, а также в Исследовательском центре Эймса НАСА и компании.

Аэросреда Компания ,

Г-н Занетос также разработал более крупный вертолет с шестью несущими винтами вместо двух, которые он создал. Марсоход Mars Science Helicopter, как известно, сможет нести до 10 фунтов инструментов.

Тогда есть стрекоза, вертолет с ядерной силовой установкой, разрабатываемый в Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд. В 2027 году НАСА планирует запустить Dragonfly к Титану, где атмосфера в четыре раза плотнее, а гравитация в семь раз слабее земной. В этих условиях скромного толчка восьми роторов Dragonfly должно быть достаточно, чтобы отправить в небо полутонную научную лабораторию.

«Титан только что запросил воздушное путешествие», — говорит Элизабет «Зиппи», черепаха APL, планетолог APL и главный исследователь миссии Dragonfly.

Планируется, что Dragonfly будет подниматься в воздух один раз в месяц в течение примерно трех лет, преодолевая до 10 миль за полет, чтобы исследовать ландшафт, усеянный озерами жидкого метана, ледяными скалами и песчаными дюнами, состоящими из зерен смолы. Каждый раз, приземляясь в новом месте, октокоптер будет использовать свой набор инструментов для оценки местной окружающей среды в поисках углеродных соединений, которые, по мнению ученых, могут быть предвестниками жизни. Если участок казался особенно интересным, Стрекоза брала образцы с поверхности с помощью пары сверл.

«Мы хотим понять химические этапы, которые происходят на Титане, те, которые могут быть похожи на ранние химические этапы, которые происходили здесь, на Земле» до появления первых организмов, — говорит доктор Тертл.

Луны и другие малые тела в Солнечной системе не имеют сколько-нибудь существенной атмосферы, а значит, полеты на них невозможны. Авиационные инженеры неустанно создают летательные аппараты, предназначенные и для этих миров.

Будучи аспирантом Массачусетского технологического института в 2021 году, Оливер Джи Ричардс создал концепцию планера, который электрически заряжает Землю и отталкивает ее от нее, как два магнита, сталкивающиеся друг с другом. Сейчас авиационный инженер Мичиганского университета доктор Джиа Ричардс продолжает испытания компонентов летающего планера. представьте себе Двухфунтовый исследователь в форме блюдца Он может плавно летать по пересеченной местности в безветренных местах.

Во время работы в Массачусетском технологическом институте Оливер Джи Ричардс создал концепцию космического планера, который будет парить, заряжая землю под собой.


рисунок:

Массачусетский технологический институт (применить)

Доктор Лэндис из НАСА представил летательные аппараты с нулевой атмосферой, которые обладают еще большей мощностью, приводимой в действие импульсами мощности ракетного двигателя. Способные преодолевать десятки миль за раз, эти «воронки» могут добывать местные ресурсы, поэтому им не нужно везти топливо с Земли. На Плутоне, например, «мы можем собрать азотный лед, нагреть его и использовать в качестве топлива для нашей ракеты», — говорит доктор Лэндис.

Венера представляет собой противоположную проблему для летательных аппаратов: чрезвычайно плотная атмосфера давит на поверхность с давлением, эквивалентным 3000 футов под водой на Земле. Температура Земли на Венере колеблется около 900 градусов по Фаренгейту. Никакой вертолет, планер или хоппер там долго не протянет.

В июле в пустыне Блэк-Рок в Неваде был испытан прототип аэростата размером в одну треть для использования на Венере.


рисунок:

НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт

Решение, предложенное Полом Бирном, планетологом из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, состоит в том, чтобы построить регулируемый по высоте аэростатный зонд и разместить его на высоте 35 миль над поверхностью Венеры, где температура и давление на удивление земные. Так называемый эробот будет иметь заполненную гелием камеру высокого давления для поддержания плавучести, окруженную камерой низкого давления, которая расширяется или сжимается для изменения высоты корабля, избегая штормов и тепла по мере необходимости.

Доктор Бирн сотрудничает с командой из Лаборатории реактивного движения и корпорации Near Space Corp. в Тилламуке, штат Орегон, над созданием прототипа самолета размером в одну треть. В июле успешно летал Над пустыней Блэк-Рок в Неваде. Доктор Бирн сейчас работает над предложением полноразмерной версии, которая будет напоминать огромный серебряный арахис, около 45 футов в ширину и 60 футов в длину.

Инженеры предполагают, что муха может месяцами летать над облаками Венеры, решая одну из величайших загадок Солнечной системы: почему Венера превратилась в ад, а Земля стала плодородной, несмотря на то, что планеты так похожи по размеру и составу? Может ли нашу планету ожидать та же участь? «Если бы он летал, мы бы переписали учебники — для Венеры, Земли и каменистых планет в целом», — говорит доктор Бирн.

Поделитесь своими мыслями

Какие открытия вы можете ожидать от расширенных полетов по другим мирам в ближайшие годы? Присоединяйтесь к обсуждению ниже.

Астроном Массачусетского технологического института Сара Сигер задается вопросом, укрылась ли древняя жизнь на Венере в облаках и существует ли она до сих пор. Я помог спланировать миссию, чтобы выяснить это. Он отправит дрон, оснащенный ракетами, на Венеру, чтобы забрать их. образцы облаков и вернуть его на Землю для анализа.

Концепция дирижабля Venus для поддержки экипажа из двух человек в течение 30 дней и постоянного аванпоста, который может работать на много миль над поверхностью.


рисунок:

НАСА (представление)

Опять же, может быть, вместо этого туда поедут ученые. Доктор Лэндис говорит, что гигантские дирижабли могут позволить пилотируемые полеты на Венеру. Заглядывая в будущее, он может представить воздушные города на планете, где люди живут в богатых кислородом средах обитания, парящих над плотной атмосферой.

«Вы можете создать поселение на Венере, вероятно, легче, чем где-либо еще в Солнечной системе», — говорит он.

написать [email protected]

© 2022 Dow Jones & Company, Inc. Все права защищены. все права сохранены. 87990cbe856818d5eddac44c7b1cdeb8

READ  Ракета StarshipSuper Heavy испытывает 7 двигателей (видео)