Может ли вертолет летать на Марсе?

У Марса не так много атмосферы. Если сравнить с Землей, то его газовая оболочка составит всего 1%. Можно предположить, что полет без реактивного двигателя там невозможен? НАСА пытается доказать ошибочность подобного мнения. И доказать не теоретически, а на наглядном примере.

Уже в 2021 году будет испытан экспериментальный летательный аппарат – «Mars Helicopter». Он станет первым в мире вертолетом, парящим над другой планетой. А самое главное, это будет управляемый, устойчивый полет. Что же это за технологии, способные изменить способы исследования «Красной планеты»?

Маленькое тело с могучими крыльями

Если провести аналогию, то движение геликоптера над Марсом, можно приравнять к полету на земной высоте в 30 км. «Ни один вертолет не летал в таких условиях, – озвучил Боб Баларам, главный инженер проекта, при лаборатории реактивного движения НАСА. – Поэтому, самое главное, подобрать правильный размер лопастей и их скорость».

Чтобы компенсировать разреженную атмосферу, лопасти должны вращаться значительно быстрей, иметь большую площадь, и, соответственно, большую жесткость. Иначе они не выдержат высокую нагрузку. Таким образом, длина крыла будет порядка 1,2 м., при 2800 оборотов в минуту. То есть в 10 раз быстрее, чем у земных аналогов. Тем временем, сам аппарат будет размером с теннисный мяч, и массой до 1,8 кг.

Но и это не все. Как известно, на Марсе присутствуют экстремально холодные температуры. До -90°С. Еще есть ветер, радиация, пылевые бури. Аппарат должен уметь работать в этих условиях, самостоятельно обеспечивая себя энергией от солнечных батарей. Из-за задержки передаваемых с Земли сигналов, он не сможет управляться специалистами материнской планеты. Придется опираться на показания датчиков, совершая движение по их команде. Кроме всего прочего, необходимо выполнять и основную функцию: снимать, и передавать информацию. Как вам задачка?

Новаторы космоса

Фактически, инженеры НАСА работают над проектом уже несколько десятилетий. Главная сложность: как уместить в миниатюрный аппарат все необходимое? Строгие ограничения по массе, удалось преодолеть с приходом «эры сотовых телефонов». Точнее, наоборот. Благодаря развитию программ по легкой электронике (литий-ионные аккумуляторы, мини-камеры, цифровые технологии и пр.), появились не только сотовые гаджеты, но и стало возможным построить первый марсианский вертолет.

С 2016 года ведутся испытания экспериментальных образцов. Совсем недавно, в 2018 году, был построен прототип машины, который пролетел 7,6 метра в камере, воспроизводящей «реальные марсианские» условия. На вертолет установлена цветная камера, с разрешением 13 мегапикселей. Она не слишком отличается от тех, которые встраиваются в смартфоны. Двигатель потребляет 360 ВТ в час, что примерно соответствует работе шести обычных ламп накаливания. Литий-ионные батареи заряжаются от солнечных панелей, делая систему самодостаточной. Пока есть свет, конечно. Большая часть энергии расходуется на поддержание тепла механизмов.

Чрезвычайно полезны

Первый марсианский вертолет не будет проводить исследования. Главное, чтобы полетел. Этого достаточно. Его закрепят с нижней стороны ровера, который доставит аппарат на поверхность планеты, подготовит к полету, и удалится на безопасное расстояние. Вместе с тем, марсоход исполняет роль ретранслятора, получая команды с Земли, и передавая их летательному аппарату.

В течение 30 дней, геликоптер станет совершать до 5 полетов в сутки, поднимаясь на 3-5 метров, и проводя в «воздухе» до полутора минут. Каждый раз расстояние полета будет увеличиваться, до достижения предельных возможностей. Автономные системы наблюдения позволят аппарату рассчитывать скорость, анализировать местность, самостоятельно приземляться.

Вертолеты, как и другие виды летающих машин, могут оказать неоценимые услуги в плане разведки местности. «Спутниковые съемки ограничены, когда требуется детальный и крупный план отдельных участков. Не совершенны и возможности роверов. Особенно на местности, покрытой валунами, имеющей слишком мягкую почву и т. д., – считает Дейв Лавери, руководитель программы по исследованию Солнечной системы НАСА. – Они будут чрезвычайно полезны, в совместной работе с другими исследовательскими аппаратами».

Если все пройдет успешно, то следующее поколение «умных вертолетов» будет оснащено многороторными системами, позволяющими нести полезную нагрузку до 2-х килограмм. Потенциально, они смогут оказать помощь будущим колонистам в доставке предметов первой необходимости или запчастей для ремонта. Выступить разведчиками для продвижения роверов. Обеспечить быстрый поиск и оценку полезных ресурсов, с минимальным вмешательством людей. В конце концов, они станут глазами человечества на других, далеких планетах, куда еще только предстоит долететь.

Share on vk
Share on odnoklassniki
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on facebook
Share on twitter
>