من أجل مستقبل استكشاف المريخ سيكون أفضل هيكل الطائرة

على مدى العقود القليلة الماضية المريخ أصبح الأكثر دراسة كوكب في النظام الشمسي (بعد الأرض). تولى العشرات من الزوار. ثماني بعثات تعمل حاليا على الكوكب الأحمر. أقدم منهم وصل في عام 2001 ، المسبار مارس أوديسي ، وسوف تستمر حتى عام 2025. أكثر يتم التخطيط للبعثات ، من وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى للعودة عينات من سطح المريخ إلى الأرض في نهاية المطاف إلى إرسال إلى الناس.

ما الذي سيحدث بعد "فرصة" ؟ الأكثر احتمالا, قابل للنفخ الجهاز باستخدام التيارات الحرارية التي يمكن أن البقاء في الهواء. وسوف تسمح فعالة من حيث التكلفة الخرائط هو تعريف أجزاء من سطح الكوكب ، والتي سوف تساعد في التخطيط الهبوط البعثات.

شراعية من أجل استكشاف المريخ

البعثة الجديدة سوف تتطلب خرائط مفصلة من السطح. تسمح لجعل هذه البطاقات ، ولكن يمر سوى بضعة أمتار في اليوم الواحد. ناسا روفر الفرصة دفعت للإعجاب 45 كيلومترا خلال مهمتها ، ولكن الأمر استغرق ما يقرب من 15 عاما.

ولذلك الكواكب العلماء يبحثون عن طرق استكشاف سطح الكوكب بسرعة أكبر. خيار واحد هو أن تبدأ الطائرة في أجواء المريخ مع المحرك الذي يمكن أن يعتمد عليه في الهواء. هذه المهمة سوف تكون قادرة على تغطية مسافات كبيرة ، ولكن التكلفة ستكون باهظة الثمن — من 350 مليون دولار.

أرخص النهج إلى إرسال بعثة أكثر. وبالتالي فكرة أخرى هي أن ترسل مركبة على طائرة بدون طيار ، والتي سوف تكون قادرة على استكشاف المنطقة المحيطة. ولكن مثل هذه الرحلات ستكون محدودة وقصيرة.

ما هو مطلوب هو النقل ، والتي سوف تكون صغيرة بما فيه الكفاية بحيث يمكن استخدامها لتنفيذ مهمة أخرى في الوقت نفسه إلى السفر لمسافات طويلة.

في اليوم الآخر أدريان Buskila امان شاندرا وزملاؤه من جامعة أريزونا وقال انه قد وضعت مثل هذا البعثة. فكرة إطلاق طائرة شراعية بدون كهرباء في جو من المريخ و الحفاظ عليه على الطاير باستخدام التيارات الحرارية — ارتفاع أعمدة من الهواء الدافئ. طائرة شراعية هو نفخ و يمكن أن تنسجم إلى حد ما صغيرة الحجم بحيث يمكن أن يتم مثل حمولة أداء أكثر خطورة البعثات على سطح المريخ.

ولكن أولا الخلفية قليلا. المركبة الفضائية ، والذي هو حاليا في مدار حول المريخ قادرة على التقاط الصور بدقة 30 سم لكل بكسل. علماء الكواكب تدريجيا وضعت معا خريطة سطح المريخ في ارتفاع القرار.

ومع ذلك ، فإنها تحتاج المزيد من الصور عالية الجودة الخطة المستقبلية المقصودة البعثات. حتى الآن معظم الأجهزة كانت هبطت على السهول المنبسطة نسبيا ، حيث احتمال حدوث تصادم مع صخرة أو حفرة صغيرة. هذه المناطق تميل إلى أن تكون أقل إثارة للاهتمام من وجهة نظر علمية. وبدلا من ذلك فإن الكواكب الجيولوجيين ترغب في زيارة الوديان والتلال التي شكلتها المياه. الهبوط الآمن في مثل هذه المناطق تتطلب أجهزة التصور من دقة تمثيل الصغيرة الصخور و الحفر التي يمكن أن تتلف الجهاز عن طريق الاتصال.

لاندرز توفير هذا المستوى من التفصيل لأنها يمكن أن تأخذ الصور مع قرار من 1 سنتيمتر لكل بكسل في 100 متر المنطقة من حوله. لكنهم غير قادرين على السفر لمسافات كبيرة المطلوبة للوصول إلى للاهتمام المناطق. هذا هو السبب العلماء اهتمامهم إلى آلات الطيران.

رحلة على المريخ معقدة. على الرغم من خطورة منخفضة ، الثلث فقط من الأرض إلى الغلاف الجوي للأرض مائة مرة أكثر كثافة. الجر إنشاء صعبة للغاية.

الجديد أجنحة طائرة شراعية يجب أن تكون كبيرة بالنسبة إلى وزنه. طائرة شراعية سيحمل كاميرا 5 ميجا بكسل, راديو الاتصالات, الكمبيوتر على متن الطائرة ، وبعض الألواح الشمسية مع بطاريات لتخزين الطاقة أثناء النهار والبقاء الليل. Buskila والزملاء يحسب أنه بالإضافة إلى نفخ أجنحة الدفة ، شراعية تحمل 5 كجم هو كتلة من النسر الذهبي.

ثم يحسب أنه من أجل الحفاظ على كتلة واقفا على قدميه ، أجنحة سوف تحتاج إلى التحول من حوالي 6 متر ، آلة يمكن أن تطير بسرعة 100 متر في الثانية. وعلى سبيل المقارنة ، فإن النسور على الأرض يمكن أن الخطة مع جناحيها من 2 متر مع سرعة الطيران من 15 متر في الثانية.

طائرة شراعية سيتم نشرها خلال المهمة الرئيسية لدخول الغلاف الجوي للمريخ وفصله من الحمل الرئيسي في ارتفاع حوالي 2 كيلومتر. مولد النيتروجين تضخيم خلق ضغط في طائرة شراعية في أقل من 10 ثوان ، اجنحتها سوف يصبح من الصعب في حوالي ساعة ، تحت تأثير المريخ أشعة الشمس.

نفخ التقنيات مثل هذه تم اختبارها على سطح المريخ. كما وحدة المريخ "باثفايندر" و المريخ روفرز مير الاعتماد على أكياس الهواء التي تضخم ونحن تنحدر في الغلاف الجوي ، ثم خففت التأثير مع الأرض. كانوا أيضا تطوير الأقمار الصناعية الصغيرة.

جزء مهم من البعثة سوف تكون مستقلة القدرة على استخدام التيارات في الغلاف الجوي للمريخ. مثل هذه الأنظمة على أرض الواقع أثبتت القدرة على البقاء واقفا على قدميه لمدة أسابيع أو أشهر.

إذا كان المريخ هو تعريف الرياح ، مثل الأرض ، أي تغيير في السرعة و الارتفاع من الرياح ثم الأرض العمل على الكوكب الأحمر. العلماء نفذت المحاكاة العددية من هذه الأنواع من العمليات على سطح المريخ.

هذه النتائج تشير إلى أن الطيران المستقلة سوف تكون قادرة على الحفاظ على طائرة شراعية واقفا على قدميه لفترات طويلةالوقت المخصص كبيرة بما فيه الكفاية لتغيير السرعة والارتفاع من الرياح. والسؤال الوحيد هو هيكل الطائرة البقاء على قيد الحياة على كوكب المريخ لمدة عام.

ومع ذلك ، حتى بضع ساعات من الرحلة يمكن أن تولد بيانات قيمة. كاميرا على متن الطائرة سوف تمتلك سطح قرار من 10 سم ، سرعة 100 متر في الثانية طائرة شراعية تطير عدة مئات من الكيلومترات. يرسل صورة إلى محطة الفضاء مثل مركبة استكشاف المريخ المدارية ، والتي سوف ثم إرسالها إلى المنزل.

هذه البعثة يمكن أن تسلط الضوء على عدة طويلة الأمد أسرار المريخ. واحدة من هذه — خطوط غامضة على سفوح المريخ ، والتي تحدث بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري و بداية الصيف. ويعتقد أن تيارات من المياه المالحة ، ولكن هناك حاجة إلى رصد أفضل.

طائرة شراعية يمكن أيضا تحديد إمكانات موقع الهبوط البعثات في المستقبل. بفضل سرعة سطح الاستكشاف ، يمكن أن بوتيرة متسارعة رسم الخرائط.

ما هو مفقود من فريق من المهندسين ، لذلك هذا هو هوليوود الذوق. الأكثر نجاحا البعثات دائما تلك التي تنتج الأكثر شهرة اللوحة. نيل ارمسترونغ يقف بجانب العلم الأمريكي على سطح القمر أو النجوم المسافر ايلون موسك يقود سيارة تيسلا الذي يطير بعيدا من الأرض. هذا النوع من الصور تلعب دورا هاما في التصور العام.

طائرة شراعية تحتاج واسعة-زاوية الكاميرا على الذيل الذي سوف ترسل الصور إلى الأرض. ما رأيك يستحق ؟ قل لنا .