Қазіргі уақытта Марстың беті арнайы орбиталық станцияларды, сондай-ақ стационарлық модульдерді немесе баяу қозғалатын роверлерді қолдану арқылы зерттелуде. Бұл зерттеу машиналарының арасында әр түрлі ұшақтармен толтырылатын жеткілікті үлкен алшақтық бар. Менің ойымша, неге адам жасаған жасанды қондырғылар әлі күнге дейін Қызыл планетаның үстінен ұшпайды? Бұл сұрақтың жауабы жер бетінде (барлық мағынада), Марс атмосферасының тығыздығы жер атмосферасының теңіз деңгейінен 1,6% ғана құрайды, бұл өз кезегінде Марстағы ұшақтар ұшуға мәжбүр болатынын білдіреді. құлап қалмау үшін өте жоғары жылдамдық.
Марстың атмосферасы өте сирек кездеседі, сондықтан адамдар Жер атмосферасында қозғалатын кезде пайдаланатын ұшақтар іс жүзінде Қызыл планетаның атмосферасында қолдануға жарамайды. Сонымен қатар, таңқаларлық, американдық палеонтолог Майкл Хабиб болашақ марстық ұшатын аппараттардың қазіргі жағдайынан шығудың жолын ұсынды. Палеонтологтың айтуынша, қарапайым жердегі көбелектер немесе ұсақ құстар Марс атмосферасында ұшуға қабілетті құрылғылардың тамаша прототипі бола алады. Майкл Хабиб мұндай тіршілік иелерін қайта құру, олардың мөлшерін ұлғайту, егер олардың пропорциялары сақталса, адамзат Қызыл планетаның атмосферасында ұшуға жарамды қондырғыларды ала алады деп есептейді.
Көбелектер немесе колибри сияқты біздің планетаның өкілдері тұтқырлығы төмен атмосферада, яғни Марстың бетіндегідей атмосферада ұша алады. Сондықтан олар Марс атмосферасын бағындыруға жарамды ұшақтардың болашақ модельдерін жасау үшін өте жақсы модель бола алады. Мұндай құрылғылардың максималды өлшемдерін ағылшын ғалымы Колин Пеннисевиктің Бристольдік теңдеуінің көмегімен есептеуге болады. Дегенмен, негізгі проблемалар әлі де мұндай ұшақтарды Марста адамдардан қашықтықта және олар болмаған жағдайда жер бетінде ұстауға байланысты мәселелер ретінде танылуы керек.
Барлық жүзетін және ұшатын жануарлардың (сонымен қатар машиналардың) мінез -құлқын Рейнольдс нөмірімен (Re) өрнектеуге болады: ол үшін парақшаның (немесе жүзушінің) жылдамдығын, тән ұзындығын (мысалы, гидравликалық) көбейту керек. диаметрі, егер біз өзен туралы айтатын болсақ) және тығыздық сұйықтығы (газ), және көбейту нәтижесінде алынған нәтиже динамикалық тұтқырлыққа бөлінеді. Нәтиже - инерция күштерінің тұтқыр күштерге қатынасы. Кәдімгі әуе кемесі жоғары Re санында ұшуға қабілетті (ауаның тұтқырлығына қатысты өте жоғары инерция). Алайда, Жерде салыстырмалы түрде аз санды Re үшін «жеткілікті» жануарлар бар. Бұл кішкентай құстар немесе жәндіктер: олардың кейбіреулері соншалықты кішкентай, шын мәнінде олар ұшпайды, бірақ ауада қалқып жүреді.
Палеонтолог Майкл Хабиб осыны ескере отырып, барлық жануарлардың немесе жәндіктердің кез келгенін алуды ұсынды. Сондықтан Марстың атмосферасына бейімделген және жоғары ұшу жылдамдығын қажет етпейтін ұшақты алуға болады. Бар мәселе - көбелекті немесе құсты қандай мөлшерде үлкейтуге болады? Бұл жерде Колин Пеннисевик теңдеуі пайда болады.2008 жылы бұл ғалым бағалауды ұсынды, оған сәйкес тербеліс жиілігі келесі сандармен анықталатын диапазонда өзгеруі мүмкін: дене массасы (дене) - 3/8 градусқа дейін, ұзындығы - -23/24 дейін дәреже, қанат аймағы - дәрежеге дейін - 1/3, ауырлық күшінің әсерінен үдеу 1/2, сұйықтың тығыздығы -3/8.
Бұл есептеулер үшін өте ыңғайлы, өйткені Марстың ауаның тығыздығына және ауырлық күшіне сәйкес түзетулер енгізуге болады. Бұл жағдайда қанаттардың қолданылуынан құйындыларды дұрыс «қалыптастыратынымызды» білу қажет болады. Бақытымызға орай, мұнда струхаль санымен өрнектелетін қолайлы формула да бар. Бұл сан бұл жағдайда тербелістің жиілігі мен амплитудасының көбейтіндісі ретінде жылдамдыққа бөлінеді. Бұл индикатордың мәні круиздік ұшу режимінде көліктің жылдамдығын айтарлықтай шектейді.
Пеннисевик теңдеуіне сәйкес келу үшін марс көлігі үшін бұл көрсеткіштің мәні 0,2 -ден 0,4 -ке дейін болуы керек. Бұл жағдайда, соңында, Рейнольдс санын (Re) үлкен ұшатын жәндіктерге сәйкес келетін интервалға келтіру қажет болады. Мысалы, жақсы зерттелген қарақұйрықтардың арасында: Re әр түрлі ұшу жылдамдығымен белгілі, жылдамдыққа байланысты бұл мән 3500-ден 15000-ға дейін өзгеруі мүмкін. Майкл Хабиб Марс ұшағын жасаушылар да осы ауқымда сақтайды деп болжайды.
Ұсынылған жүйені бүгінде әр түрлі жолмен шешуге болады. Олардың ішіндегі ең талғампаздығы - қиылысу нүктелерін табатын қисықтардың құрылысы, бірақ барлық мәліметтерді матрицаларды есептеу бағдарламасына енгізу және оны қайталап шешу. Американдық ғалым барлық мүмкін шешімдерді бермейді, ол ең қолайлы деп санайтынына назар аударады. Бұл есептеулер бойынша «гипотетикалық жануардың» ұзындығы 1 метр, массасы шамамен 0,5 кг, ал қанатының салыстырмалы ұзаруы 8,0 болуы керек.
Мұндай өлшемдегі аппарат немесе тіршілік үшін струхаль саны 0,31 (өте жақсы нәтиже), Re - 13 900 (сонымен қатар жақсы), көтеру коэффициенті - 0,5 (круиздік ұшу үшін қолайлы нәтиже) болады. Бұл аппаратты шынымен елестету үшін Хабиб оның пропорциясын үйрек пропорциясымен салыстырды. Бірақ сонымен бірге қатаң емес синтетикалық материалдарды қолдану оны сол көлемдегі гипотетикалық үйректен де жеңілдетуі керек. Сонымен қатар, бұл дронға қанаттарын жиі соғуға тура келеді, сондықтан мұнда оны жотамен салыстырған жөн болар еді. Сонымен қатар, көбелектермен салыстырылатын Re нөмірі қысқа уақыт ішінде аппарат жоғары көтеру коэффициентіне ие болады деп бағалауға мүмкіндік береді.
Майкл Хабиб көңілді болу үшін оның гипотетикалық ұшатын аппараты құс немесе жәндіктер сияқты ұшып кетеді деп болжайды. Жануарлардың ұшу -қону жолағының бойында шашылмайтынын бәрі біледі, ұшу үшін олар тіреуді итеріп жібереді. Бұл үшін құстар, жәндіктер сияқты, аяқ -қолдарын пайдаланады, ал жарғанаттар (птерозаврлар мұны ертерек жасаған шығар) итеру жүйесі ретінде өздерінің қанаттарын да қолданған. Қызыл планетада ауырлық күші өте аз болғандықтан, ұшу үшін салыстырмалы түрде аз ғана итеру жеткілікті - бұл жердегі ең жақсы секірушілер көрсете алатынның 4% аймағында. Сонымен қатар, егер аппараттың итергіш жүйесі қуат қосатын болса, ол кратерден де еш қиындықсыз ұшып кете алады.
Айта кету керек, бұл өте өрескел иллюстрация және басқа ештеңе емес. Қазіргі уақытта ғарыштық державалардың мұндай дрондарды жасамауының көптеген себептері бар. Олардың ішінде Марста ұшақты орналастыру (оны ровер көмегімен жасауға болады), техникалық қызмет көрсету және электрмен жабдықтау мәселесін бөліп көрсетуге болады. Идеяны іске асыру өте қиын, нәтижесінде оны тиімсіз немесе тіпті мүлде мүмкін емес етуі мүмкін.
Марсты зерттеуге арналған ұшақ
30 жыл бойы Марс пен оның беті әр түрлі техникалық құралдармен зерттелді, орбиталық спутниктермен зерттелді, және 15-тен астам түрлі құрылғылар, керемет жер үсті көліктері мен басқа да айлакерлік құрылғылар. Жақында Марсқа робот ұшақ жіберіледі деп болжануда. Кем дегенде, NASA Ғылыми орталығы Қызыл планетаны зерттеуге арналған арнайы роботты ұшақтың жаңа жобасын әзірледі. Болжам бойынша, ұшақ Марстың бетін Марс зерттеушісі сияқты биіктіктен зерттейді.
Мұндай ровердің көмегімен ғалымдар Марс туралы ғылым әлі түсіндірмеген көптеген жұмбақтардың шешімін ашады. Марс ғарыш кемесі планетаның үстінде шамамен 1,6 метр биіктікте қалықтап, жүздеген метр ұшуға қабілетті болады. Сонымен қатар, бұл қондырғы әр түрлі диапазонда фото және видео жазуды жасайды және Марстың бетін қашықтықта сканерлейді.
Ровер заманауи роверлердің барлық артықшылықтарын біріктіруі керек, олар үлкен қашықтықтар мен аудандарды зерттеу мүмкіндігіне көбейтіледі. ARES белгісін алған Марс ғарыш кемесін қазіргі уақытта әр түрлі салада жұмыс істейтін 250 маман жасап жатыр. Олар қазірдің өзінде келесі өлшемдерге ие Марс ұшағының прототипін жасады: қанатының ұзындығы 6,5 метр, ұзындығы 5 метр. Бұл ұшатын роботты жасау үшін көміртекті көміртекті ең жеңіл материалды қолдану жоспарлануда.
Бұл құрылғы Қызыл ғаламшарға планетаның бетіне қонуға арналған қондырғы сияқты жеткізілуі тиіс. Бұл корпустың негізгі мақсаты - ғарыш аппаратын капсула Марстың атмосферасына тиген кезде қызып кетудің жойқын әсерінен қорғау, сондай -ақ қондыру кезінде ғарыш аппаратын ықтимал бұзылу мен механикалық зақымданудан қорғау.
Ғалымдар бұл ұшақты дәлелденген тасымалдаушылардың көмегімен Марсқа лақтыруды жоспарлап отыр, алайда мұнда оларда жаңа идеялар да бар. Қызыл планетаның бетіне қонуға 12 сағат қалғанда, құрылғы тасымалдаушыдан және 32 км биіктікте бөлінеді. Марс бетінің үстінде ол Марс ұшағын капсуладан шығарады, содан кейін Марс ұшағы қозғалтқыштарын бірден іске қосады және алты метрлік қанаттарын жайып, планетаның үстінен автономды ұшуды бастайды.
ARES ұшақтары жердің адамдары толық зерттелмеген Марс тауларының үстімен ұшып, қажетті зерттеулер жүргізе алады деп болжануда. Кәдімгі роверлер тауға көтеріле алмайды, ал спутниктерге бөлшектерді ажырату қиынға соғады. Сонымен қатар, Марс тауларында магнит өрісі күшті, табиғаты ғалымдарға түсініксіз аймақтар бар. Ұшу кезінде ARES әр 3 минут сайын атмосферадан ауа үлгілерін алады. Бұл өте маңызды, өйткені Марста метан газы табылды, оның табиғаты мен көзі мүлде анық емес. Жерде метанды тірі заттар шығарады, ал Марстағы метанның көзі мүлде түсініксіз және әлі белгісіз.
Сондай -ақ ARES Mars ғарыш кемесінде олар қарапайым суды іздеуге арналған қондырғылар орнатпақ. Ғалымдар ARES көмегімен олар Қызыл планетаның өткенін жарықтандыратын жаңа ақпарат ала алатынына сенеді. Зерттеушілер ARES жобасын ең қысқа ғарыш бағдарламасы деп атады. Марс ұшағы жанармай таусылғанша ауада шамамен 2 сағат қана бола алады. Дегенмен, осы қысқа уақыттың ішінде ARES әлі де Марс бетінен 1500 километр қашықтықты бағындыра алады. Осыдан кейін құрылғы қонады және Марстың беті мен атмосферасын зерттеуді жалғастыра алады.
