Марстын бетин изилдөө үчүн учуучу роботтор

Мазмуну:

Марстын бетин изилдөө үчүн учуучу роботтор
Марстын бетин изилдөө үчүн учуучу роботтор

Video: Марстын бетин изилдөө үчүн учуучу роботтор

Video: Марстын бетин изилдөө үчүн учуучу роботтор
Video: Най-Страшните Неща Заснети в Космоса със Сателити 2024, Ноябрь
Anonim

Учурда Марстын бетин атайын орбиталык станциялардын, ошондой эле стационардык модулдардын же жай кыймылдагы роверлердин жардамы менен изилдөө жүрүп жатат. Бул изилдөө машиналарынын ортосунда өтө чоң ажырым бар, аны ар кандай учактар толтура алат. Эмнеге адам жараткан жасалма аппараттар дагы деле Кызыл планетанын үстүнөн учуп өтпөйт окшойт? Бул суроого жооп жер үстүндө (бардык мааниде), Марстын атмосферасынын тыгыздыгы деңиз деңгээлинен жер атмосферасынын тыгыздыгынын 1,6% ын гана түзөт, бул өз кезегинде Марстагы учактар учушу керек дегенди билдирет. жыгылып калбаш үчүн абдан чоң ылдамдык.

Марстын атмосферасы өтө сейрек кездешет, ушул себептен адамдар Жердин атмосферасында жүргөндө колдонгон учактары дээрлик Кызыл планетанын атмосферасында колдонууга ылайыктуу эмес. Ошол эле учурда, таң калыштуусу, америкалык палеонтолог Майкл Хабиб келечектеги Марстын учуучу аппараттары менен учурдагы абалдан чыгуунун жолун сунуштады. Палеонтологдун айтымында, кадимки жердеги көпөлөктөр же кичинекей канаттуулар Марстын атмосферасында учууга жөндөмдүү аппараттардын мыкты прототипине айланышы мүмкүн. Майкл Хабиб мындай жандыктарды кайра жаратуу, өлчөмдөрүн көбөйтүү, эгерде алардын пропорциялары сакталып калса, адамзат Кызыл планетанын атмосферасында учууга ылайыктуу түзүлүштөрдү ала алат деп ишенет.

Көпөлөктөр же колибри сыяктуу биздин планетанын өкүлдөрү илешкектүүлүгү төмөн атмосферада, башкача айтканда, Марстын бетиндегидей атмосферада уча алышат. Мына ошондуктан алар Марстын атмосферасын багындырууга ылайыктуу учактардын келечектеги моделдерин түзүү үчүн абдан жакшы моделдер катары чыга алышат. Мындай түзмөктөрдүн максималдуу өлчөмдөрүн англис окумуштуусу Колин Пеннисевиктин Бристол тендемеси аркылуу эсептесе болот. Бирок, негизги көйгөйлөр дагы деле адамдардан алыстыкта жана алар жок болгондо жер бетинде мындай учактарды тейлөөгө байланышкан маселелер катары таанылышы керек.

Марстын бетин изилдөө үчүн учуучу роботтор
Марстын бетин изилдөө үчүн учуучу роботтор

Бардык сүзүүчү жана учуучу жаныбарлардын (ошондой эле машиналардын) жүрүм -турумун Рейнольдстун номери (Re) менен билдирсе болот: бул үчүн флайердин (же сүзгүчтүн) ылдамдыгын, мүнөздүү узундугун (мисалы, гидравликалык) көбөйтүү керек. диаметри, эгерде биз дарыя жөнүндө) жана тыгыздык суюктугун (газды) айтсак, жана көбөйтүүнүн натыйжасында алынган натыйжа динамикалык илешкектүүлүккө бөлүнөт. Натыйжада инерция күчтөрүнүн илээшкек күчтөргө болгон катышы. Катардагы учак жогорку Re номеринде учууга жөндөмдүү (абанын илешкектүүлүгүнө карата абдан жогору инерция). Бирок, Жерде салыштырмалуу аз сандагы Ре үчүн "жетиштүү" жаныбарлар бар. Бул кичинекей канаттуулар же курт -кумурскалар: кээ бирлери ушунчалык кичинекей болгондуктан, чындыгында алар учпайт, бирок абада калкып жүрүшөт.

Палеонтолог Майкл Хабиб муну эске алып, бул пропорцияларды көбөйтүп, бул жаныбарлардын же курт -кумурскалардын бирин алууну сунуштады. Ошентип, Марстын атмосферасына ылайыкташтырылган жана учуунун жогорку ылдамдыгын талап кылбаган учакты алууга болот. Баардык суроо, көпөлөктү же чымчыкты кандай өлчөмгө чейин чоңойтсо болот? Бул жерде Колин Пеннисевик теңдемеси келет.2008 -жылы бул окумуштуу термелүүлөрдүн жыштыгы төмөнкү сандар менен түзүлгөн диапазондо өзгөрүшү мүмкүн болгон сметаны сунуштаган: дене массасы (дене) - 3/8 даражага чейин, узундугу - -23/24 чейин даража, канат аянты - даражага чейин - 1/3, тартылуу күчүнөн улам ылдамдануу 1/2, суюктуктун тыгыздыгы -3/8.

Бул эсептөөлөр үчүн абдан ыңгайлуу, анткени абанын тыгыздыгына жана Марстагы тартылуу күчүнө туура келген түзөтүүлөрдү киргизсе болот. Бул учурда, ошондой эле, биз канаттардын колдонулушунан бурмалоолорду туура "пайда кылабыз" же жокпу билишибиз керек болот. Бактыга жараша, бул жерде Strouhal саны менен туюнтулган ылайыктуу формула да бар. Бул сан бул учурда ылдамдыкка бөлүнгөн термелүүнүн жыштыгынын жана амплитудасынын продукциясы катары эсептелет. Бул көрсөткүчтүн мааниси круиздик учуу режиминде унаанын ылдамдыгын абдан чектейт.

Сүрөт
Сүрөт

Пеннисевик теңдемесине туура келүү үчүн Марстын унаасы үчүн бул көрсөткүчтүн мааниси 0,2ден 0,4кө чейин болушу керек. Бул учурда, аягында, Рейнольдстун санын (Re) чоң учуучу курт -кумурскага туура келген интервалга келтирүү керек болот. Мисалы, абдан жакшы изилденген кыраан көпөлөктөрдүн арасында: Re ылдамдыгына жараша ар кандай учуу ылдамдыгы менен белгилүү, бул маани 3500дөн 15000ге чейин өзгөрүшү мүмкүн. Майкл Хабиб Марс учагынын жаратуучулары дагы ушул диапазондо болушат деп болжолдойт.

Сунушталган система бүгүн ар кандай жолдор менен чечилиши мүмкүн. Алардын эң көрктүүсү - кесилиш чекиттерин табуу менен ийри конструкциялар, бирок матрицаларды эсептөө программасына бардык маалыматтарды киргизүү жана аны кайталап чечүү эң ылдам жана оңой. Америкалык окумуштуу бардык мүмкүн болгон чечимдерди бербейт, эң туура деп эсептегенине токтолот. Бул эсептөөлөр боюнча "гипотетикалык жаныбардын" узундугу 1 метр, массасы болжол менен 0,5 кг, канатынын салыштырмалуу узарышы 8,0 болушу керек.

Мындай өлчөмдөгү аппарат же жандык үчүн Strouhal саны 0,31 (абдан жакшы натыйжа), Re - 13 900 (ошондой эле жакшы), көтөрүү коэффициенти - 0,5 (круиздик учуу үчүн алгылыктуу жыйынтык) болмок. Бул аппаратты чындап элестетүү үчүн Хабиб анын пропорцияларын өрдөк пропорциялары менен салыштырган. Бирок, ошол эле учурда, катуу эмес синтетикалык материалдарды колдонуу аны бирдей өлчөмдөгү гипотетикалык өрдөктөн да жеңил кылышы керек. Мындан тышкары, бул пилотсуз канатты тез -тез кагып турууга туура келет, андыктан бул жерде аны тоок менен салыштыруу туура болмок. Ошол эле учурда, Re саны, көпөлөктөргө салыштырмалуу, кыска убакыттын ичинде аппарат жогорку көтөрүү коэффициентине ээ болот деп чечим чыгарууга мүмкүндүк берет.

Сүрөт
Сүрөт

Көңүл ачуу үчүн Майкл Хабиб анын гипотетикалык учуучу аппараты чымчык же курт -кумурскадай учуп кетет деп болжолдойт. Баары билет, жаныбарлар учуп -конуу тилкесинде чачырап кетпейт, учуу үчүн таянычты түртүп салышат. Бул үчүн канаттуулар, курт -кумурскалар сыяктуу эле, колу -бутун колдонот жана жарганаттар (птерозаврлар муну мурда жасашкан окшойт), ошондой эле өз канаттарын түртүүчү система катары колдонгон. Кызыл планетада тартылуу күчү өтө кичине болгонуна байланыштуу, учуу үчүн салыштырмалуу кичине түртүү да жетиштүү - эң мыкты жер секиргендер көрсөтө ала турган нерсенин 4% аймакта. Анын үстүнө, эгерде аппараттын түртүүчү системасы кубаттуулукту кошо алса, анда ал кратерлерден деле эч көйгөйсүз учуп кете алат.

Белгилей кетүү керек, бул өтө чийки иллюстрация жана башка эч нерсе эмес. Учурда космостук державалардын мындай пилотсуз учактарды жаратпагандыгынын көптөгөн себептери бар. Алардын ичинен Марска учакты жайгаштыруу (аны ровердин жардамы менен жасаса болот), техникалык тейлөө жана энергия менен камсыздоо көйгөйүн бөлүп караса болот. Идеяны ишке ашыруу өтө кыйын, бул акыры аны натыйжасыз же ал тургай толугу менен ишке ашпай калышы мүмкүн.

Учак Марсты изилдөө үчүн

30 жыл бою Марс жана анын бети ар кандай техникалык каражаттардын жардамы менен изилденген, ал спутниктердин орбитасында изилденген, жана 15тен ашык ар кандай түзүлүштөр, кереметтүү жер үстүндөгү унаалар жана башка амалкөйлүк түзүлүштөр. Жакында Марска робот учак да жөнөтүлөт деп болжолдонууда. Кеминде НАСАнын илимий борбору буга чейин Кызыл планетаны изилдөө үчүн арналган атайын роботтоштурулган учактын жаңы долбоорун иштеп чыккан. Бул учак Марстын бетин Марстын чалгындоочуларына салыштырмалуу бийиктиктен изилдейт деп болжолдонууда.

Сүрөт
Сүрөт

Мындай ровердин жардамы менен илимпоздор Марс илиминин али түшүндүрө элек көп сандаган сырларынын чечимин табышат. "Марс" космос кемеси планетанын үстүнөн болжол менен 1,6 метр бийиктикте учуп, көптөгөн жүздөгөн метрлерде уча алат. Ошол эле учурда бул блок ар кандай диапазондордо фото жана видео жаздырууну жасап, Марстын бетин алыстан сканерлейт.

Ровер заманбап роверлердин бардык артыкчылыктарын айкалыштырып, чоң аралыктарды жана аймактарды изилдөө мүмкүнчүлүгүнө көбөйтүлүшү керек. Буга чейин ARES деген белгини алган Марс космос кемесин учурда ар кандай тармакта иштеген 250 адис жаратууда. Алар буга чейин төмөнкү өлчөмдөргө ээ болгон Марстын учагынын прототибин түзүшкөн: канатынын узундугу 6,5 метр, узундугу 5 метр. Бул учуучу роботту өндүрүү үчүн эң жеңил полимердик көмүр материалын колдонуу пландалууда.

Бул аппарат Кызыл планетага планетанын бетине кондуруучу аппарат менен так ушундай учурда жеткирилүүгө тийиш. Бул корпустун негизги максаты - космостук аппаратты капсула Марстын атмосферасы менен байланышка келгенде өтө ысып кетүүнүн бузуучу таасиринен коргоо, ошондой эле конуу учурунда космостук аппаратты мүмкүн болгон бузулуулардан жана механикалык бузулуулардан коргоо.

Илимпоздор бул учакты буга чейин далилденген ташуучулардын жардамы менен Марска ыргытууну пландап жатышат, бирок бул жерде алар да жаңы идеяларга ээ. Кызыл планетанын бетине конгонго 12 саат калганда, аппарат ташуучудан бөлүнөт жана 32 км бийиктикте болот. Марстын үстүндө Марстын учагын капсуладан кое берет, андан кийин Марстын учагы дароо кыймылдаткычтарын иштетет жана алты метрлик канаттарын жайып, планетанын үстүнөн автономдуу учууну баштайт.

Сүрөт
Сүрөт

АРЕСтин учактары жер шарынын адамдары тарабынан толук изилденбеген Марс тоолорунун үстүнөн учуп, керектүү изилдөөлөрдү жүргүзө алат деп болжолдонууда. Кадимки роверлер тоого чыга алышпайт жана спутниктерге деталдарды ажыратуу кыйын. Ошол эле учурда Марстын тоолорунда табияты илимпоздорго түшүнүксүз болгон күчтүү магнит талаасы бар зоналар бар. Учууда ARES ар бир 3 мүнөт сайын атмосферадан абанын үлгүлөрүн алат. Бул абдан маанилүү, анткени Марста метан газы табылган, анын табияты жана булагы такыр ачык эмес. Жерде метан жандуулар тарабынан өндүрүлөт, ал эми Марстагы метандын булагы таптакыр түшүнүксүз жана дагы эле белгисиз.

Ошондой эле ARES Mars космос кемесинде кадимки сууну издөө үчүн жабдууларды орнотмокчу. Окумуштуулар ARESтин жардамы менен алар Кызыл планетанын өткөнүн жарык кыла турган жаңы маалыматтарды ала алышат деп ишенишет. Окумуштуулар буга чейин ARES долбоорун эң кыска космос программасы деп аташкан. Марстагы учак күйүүчү майы түгөнгөнчө абада 2 сааттай гана тура алат. Бирок, ушул кыска убакыттын ичинде деле ARES Марстын бетинен 1500 километр аралыкты басып өтө алат. Андан кийин аппарат жерге түшөт жана Марстын бетин жана атмосферасын изилдөөнү уланта алат.

Сунушталууда: