Diverse

Misiunile fără echipaj pe Marte necesită o nouă strategie de aterizare, spune studiul

Misiunile fără echipaj pe Marte necesită o nouă strategie de aterizare, spune studiul

Obiectivul multor oameni din întreaga lume este să vadă oameni pe suprafața lui Marte. Pentru a atinge acest obiectiv, oamenii de știință din întreaga lume lucrează din greu, dezvoltă tehnologia și gândesc prin potențiale probleme.

VEZI ȘI: MARS: 56 DE ANI DE EXPLORARE DE LA 1 MARS PÂNĂ ÎN VEDERE

Trimiterea oamenilor pe Marte nu va fi ușoară și, după cum a afirmat Elon Musk, este, de asemenea, extrem de periculoasă. Dar, înainte de a ne ocupa de probleme precum găsirea hranei și a apei, vine sarcina de a ateriza chiar și o navă spațială pe suprafața planetei roșii.

Aceasta a fost problema abordată într-un studiu recent realizat de cercetători de la Departamentul de Inginerie Aerospațială de la Universitatea din Illinois la Urbana-Champaign.

Găsirea unui echilibru între masă și putere

Până în prezent, cel mai greu vehicul care intră în contact cu Marte este Curiosity Rover, care cântărește 1 tonă metrică; viitoarea misiune va fi probabil mai cuprinsă între 5 și 20 de tone. Știind cum să aterizezi mai multă masă pe Marte în condiții de siguranță este esențial pentru orice viitoare misiune pe Marte.

În trecut, când un vehicul spațial intră în atmosfera lui Marte, acesta este încetinit de la viteza sa supersonică prin desfășurarea unei parașute, aceasta fiind apoi mărită de motoare rachete sau airbag-uri care îl ajută să manevreze la viteza și unghiul potrivit pentru o aterizare lină.

"Din păcate, sistemele de parașută nu escaladează bine odată cu creșterea masei vehiculului. Noua idee este de a elimina parașuta și de a folosi motoare rachete mai mari pentru coborâre", a spus Zach Putnam, profesor asistent în cadrul Departamentului de Inginerie Aerospațială de la Universitatea din Illinois, la Urbana. -Campaign.

Tehnicile existente nu se extind

Metoda actuală implică o mulțime de utilizare a combustibilului care se adaugă la masa vehiculului. Creșterea masei vehiculului are ca rezultat un vehicul mai scump, precum și riscul ca acesta să depășească capacitățile actuale de lansare. Mai mult propulsor ar reduce, de asemenea, oportunitatea de încărcare utilă pentru oameni sau echipamente științifice.

"Când un vehicul zboară hipersonic, înainte ca motoarele rachete să fie declanșate, se generează o anumită ridicare și putem folosi acel ascensor pentru direcție", a spus Putnam.

"Dacă mutăm centrul de greutate astfel încât să nu fie ambalat uniform, ci mai greu pe o parte, va zbura la un unghi diferit".

Noua cercetare analizează modalități de a profita de dezechilibrul de presiune dintre partea de sus și de jos a unui vehicul și de a folosi liftul vehiculului pentru a ajuta la direcționarea vehiculului. "Avem o anumită autoritate de control în timpul intrării, coborârii și aterizării - adică capacitatea de a conduce", a spus Putnam.

"Hipersonic, vehiculul poate folosi liftul pentru a conduce. Odată ce motoarele de coborâre sunt aprinse, motoarele au o anumită cantitate de propulsor. Puteți declanșa motoare în așa fel încât să aterizați foarte precis, să puteți uita de acuratețe și să le folosiți pentru a ateriza cea mai mare navă spațială posibilă sau puteți găsi un echilibru între ele ”.

„Întrebarea este dacă știm că vom aprinde motoarele de coborâre la, să zicem, Mach 3, cum ar trebui să conducem vehiculul aerodinamic în regim hipersonic, astfel încât să folosim cantitatea minimă de propulsor și să maximizăm masa încărcătură utilă pe care o putem ateriza? "

„Pentru a maximiza cantitatea de masă pe care o putem ateriza la suprafață, este importantă altitudinea la care aprindeți motoarele de coborâre, dar și unghiul pe care vectorul dvs. de viteză îl face cu orizontul - cât de abrupt intrați”, a explicat Putnam .

Studiul a arătat cum să se utilizeze cel mai bine vectorul de ridicare cu tehnici de control optime. Studiul explorează modul în care aceste idei pot fi utilizate într-o serie de condiții de livrare interplanetare și proprietăți ale vehiculului.

„Se pare că este optim pentru combustibil să pătrundeți în atmosferă cu vectorul de ridicare îndreptat în jos, astfel încât vehiculul scufundă. de-a lungul altitudinii joase ", a spus Putnam.

"Acest lucru permite vehiculului să petreacă mai mult timp zburând jos acolo unde densitatea atmosferică este mai mare. Aceasta crește rezistența, reducând cantitatea de energie care trebuie îndepărtată de motoarele de coborâre."


Priveste filmarea: How to Get to Mars. Very Cool! HD (Octombrie 2021).