Wielki sukces NASA. Przełamie magiczną barierę dźwięku na Marsie
NASA osiągnęła przełom, testując helikoptery, których wirniki w symulowanych warunkach marsjańskich przekroczyły prędkość dźwięku, zwiększając siłę nośną o 30%. Oznacza to, że przyszłe drony będą mogły wykonywać dłuższe i bardziej złożone loty po Czerwonej Planecie w poszukiwaniu śladów życia.
W skrócie
- Nowe trójłopatowe wirniki opracowane przez JPL dla dronów marsjańskich osiągnęły Mach 1,08 w testach, znacząco zwiększając siłę nośną.
- Helikoptery generacji SkyFall przeszły testy w warunkach symulujących atmosferę Marsa, zbliżając się do prędkości naddźwiękowej.
- NASA planuje wysłać na Marsa trzy drony śmigłowe w grudniu 2028 roku, aby wspierać misje naukowe i poszukiwania śladów życia.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Inżynierowie z Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA w Pasadenie w Kalifornii udowodnili, że łopaty wirników helikopterów nowej generacji na Marsie mogą przekroczyć prędkość dźwięku i wyjść z tego cało. W niedawnych testach trójłopatowy wirnik osiągnął Mach 1,08 w symulowanych warunkach marsjańskich, zwiększając siłę nośną o 30% bez pęknięcia choćby jednej łopaty.
To absolutny sukces, bowiem stworzenie czegoś, co może latać na Marsie, to brutalne wyzwanie. Czerwona Planeta ma gęstość powietrza wynoszącą zaledwie około 1% tej na Ziemi, co oznacza, że każdy metr wysokości wymaga nieproporcjonalnie dużego wysiłku. Aby wygenerować sensowną siłę nośną w tej niemal próżni, są tylko dwie opcje: kręcić łopatami szybciej lub zrobić je dłuższe. Obie drogi prowadzą w stronę prędkości dźwięku, gdzie aerodynamika staje się głęboko nieprzewidywalna.
NASA przełamie magiczną barierę dźwięku na Marsie
Co czyni to szczególnie trudnym, to fakt, że prędkość dźwięku (Mach 1) nie jest uniwersalną liczbą. Na poziomie morza na Ziemi wynosi około 1223 km/h. Na Marsie, gdzie cienka, zimna atmosfera składa się głównie z CO2, bariera dźwiękowa leży bliżej 869 km/h. Przekroczenie jej na każdej planecie oznacza wejście w fizyczną granicę, gdzie fale uderzeniowe mogą nagle przytłoczyć strukturę wirnika.
Dlatego helikopter Ingenuity NASA, który 19 kwietnia 2021 roku przeszedł do historii jako pierwszy napędzany, kontrolowany dron, który poleciał na innej planecie, był celowo trzymany z dala od tej granicy. Jego wirniki pokryte kompozytową pianką nigdy nie przekroczyły 2700 obr./min podczas 72 lotów, utrzymując końcówki łopat na maksymalnie Mach 0,7.
"Mając to na uwadze, zaplanowaliśmy loty Ingenuity tak, aby końcówki łopat wirnika pozostawały na Mach 0,7 bez wiatru, tak aby w przypadku napotkania marsjańskiego wiatru czołowego podczas lotu końcówki wirnika nie przeszły w prędkość naddźwiękową. Ale chcemy więcej wydajności od naszych helikopterów nowej generacji na Marsie. Musieliśmy wiedzieć, że nasze wirniki mogą latać szybciej bezpiecznie".
USA wyślą na Marsa aż trzy drony śmigłowe
Testy odbyły się wewnątrz historycznego 25-Foot Space Simulator JPL, czyli komory wielkości pokoju zdolnej do odtwarzania warunków panujących na powierzchni Marsa. Inżynierowie wypełnili komorę dwutlenkiem węgla i poddali wirnik rosnącym prędkościom, jednocześnie dmuchając w niego symulowanymi podmuchami wiatru.
Wirniki zostały zaprojektowane i zbudowane przez AeroVironment w Simi Valley w Kalifornii. Przetestowano dwie konfiguracje: trójłopatowy wirnik oraz nieco dłuższy dwułopatowy wirnik z projektu SkyFall, który zbliżył się do prędkości naddźwiękowej przy 3570 obr./min. SkyFall to kolejny duży krok NASA w marsjańskiej eksploracji powietrznej. W przeciwieństwie do Ingenuity, który był czystym demonstratorem technologii bez instrumentów naukowych.
Zobacz również:
W 2028 roku drony poszukają życia na Czerwonej Planecie
Helikoptery generacji SkyFall są projektowane do przenoszenia rzeczywistych ładunków: sensorów, instrumentów naukowych i większych baterii na dłuższe loty. Celem jest wsparcie zarówno misji robotycznych, jak i przyszłych misji załogowych poprzez wykorzystanie unikalnych zalet niskowysokościowego rozpoznania powietrznego.
NASA planuje wysłać już w grudniu 2028 roku na Marsa za jednym zamachem aż trzy drony. Shannah Withrow-Maser, aerodynamik z NASA Ames Research Center, powiedziała, że do tego czasu nieustannie jej zespół będzie pracował nad tym, by te małe helikoptery mogły jeszcze szybciej i sprawniej eksplorować Czerwoną Planetę w poszukiwaniu śladów niegdyś występującego tam życia. "Wciąż analizujemy dane i być może jest jeszcze więcej ciągu do wykorzystania. Te helikoptery nowej generacji będą niesamowite".
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 91 tys. obserwujących nasz fanpage - polub GeekWeek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
