Hazırda Marsın səthi xüsusi orbital stansiyaların, eləcə də stasionar modulların və ya yavaş hərəkət edən gəmilərin köməyi ilə araşdırılır. Bu tədqiqat vasitələri arasında müxtəlif təyyarələrlə doldurula biləcək kifayət qədər böyük bir boşluq var. Görünür, niyə insanın yaratdığı süni qurğular hələ də Qırmızı Planetin səthində uçmur? Bu sualın cavabı səthdədir (bütün mənalarda), Mars atmosferinin sıxlığı dünya atmosferinin dəniz səviyyəsindən yuxarı olan sıxlığının yalnız 1.6% -ni təşkil edir və bu da öz növbəsində Marsdakı təyyarələrin uçması lazım olduğunu bildirir. düşməmək üçün çox yüksək sürət.
Mars atmosferi çox nadirdir, bu səbəbdən Yer atmosferində hərəkət edərkən insanların istifadə etdiyi təyyarələr praktiki olaraq Qırmızı Planetin atmosferində istifadə üçün uyğun deyil. Eyni zamanda təəccüblüdür ki, amerikalı paleontoloq Michael Habib gələcək Mars uçan vasitələri ilə mövcud vəziyyətdən çıxış yolu təklif etdi. Paleontoloqun fikrincə, adi yerüstü kəpənəklər və ya kiçik quşlar Mars atmosferində uça bilən cihazların əla prototipinə çevrilə bilər. Michael Habib hesab edir ki, nisbətləri qorunmaq şərti ilə bu cür canlıları yenidən yaradaraq, ölçülərini artıraraq bəşəriyyət Qırmızı Planetin atmosferində uçuşlar üçün uyğun qurğular əldə edə biləcək.
Kəpənəklər və ya sinek quşları kimi planetimizin nümayəndələri aşağı viskoziteli bir atmosferdə, yəni Mars səthində olduğu kimi eyni atmosferdə uça bilirlər. Buna görə Mars atmosferini fəth etmək üçün uyğun gələcək təyyarə modelləri yaratmaq üçün çox yaxşı modellər kimi çıxış edə bilərlər. Bu cür cihazların maksimum ölçüləri İngilis alimi Colin Pennisewick Bristoldan istifadə edərək hesablana bilər. Ancaq əsas problemlər hələ də Marsda bu tip təyyarələrin insanlardan uzaqda və onlar olmadıqda səthdə saxlanılması ilə bağlı məsələlər olaraq qəbul edilməlidir.
Bütün üzən və uçan heyvanların (həm də maşınların) davranışı Reynolds nömrəsi (Re) ilə ifadə edilə bilər: bunun üçün uçucu (və ya üzgüçünün) sürətini, xarakterik uzunluğunu (məsələn, hidravlik) vurmaq lazımdır. diametri, əgər çaydan danışırıqsa) və sıxlıq mayesi (qaz) və çarpma nəticəsində əldə edilən nəticə dinamik viskoziteye bölünür. Nəticə, ətal qüvvələrinin viskoz qüvvələrə nisbətidir. Adi bir təyyarə yüksək Re sayında uça bilir (havanın özlülüyünə görə çox yüksək ətalət). Ancaq yer üzündə nisbətən az sayda Re üçün "kifayət qədər" olan heyvanlar var. Bunlar kiçik quşlar və ya böcəklərdir: bəziləri o qədər kiçikdir ki, əslində uçmur, havada üzürlər.
Paleontoloq Michael Habib, bunu nəzərə alaraq, bütün nisbətləri artıraraq bu heyvanlardan və ya böcəklərdən birini götürməyi təklif etdi. Beləliklə, Mars atmosferinə uyğunlaşdırılmış və yüksək uçuş sürəti tələb etməyən bir təyyarə əldə etmək mümkün olardı. Bütün sual budur ki, bir kəpənək və ya quş hansı ölçüdə böyüdə bilər? Colin Pennisewick tənliyinin gəldiyi yer budur. Hələ 2008 -ci ildə bu alim, salınımların tezliyinin aşağıdakı ədədlərin əmələ gətirdiyi aralığa görə dəyişə biləcəyi bir təxmin təklif etmişdir: bədən kütləsi (bədən) - 3/8 dərəcəyə, uzunluq - -23/24 dərəcə, qanad sahəsi - dərəcəyə qədər - 1/3, cazibə qüvvəsinə görə sürətlənmə 1/2, mayenin sıxlığı -3/8.
Bu, hesablamalar üçün olduqca əlverişlidir, çünki Marsdakı havanın sıxlığına və cazibə qüvvəsinə uyğun düzəlişlər edilə bilər. Bu vəziyyətdə, qanadların istifadəsindən burulğanları düzgün şəkildə "meydana gətirdiyimizi" də bilmək lazım olacaq. Xoşbəxtlikdən, burada Strouhal sayı ilə ifadə olunan uyğun bir düstur da var. Bu rəqəm, bu vəziyyətdə, titrəmənin tezliyinə və amplitüdünün sürətinə bölünmüş məhsulu olaraq hesablanır. Bu göstəricinin dəyəri, kruiz uçuş rejimində avtomobilin sürətini əhəmiyyətli dərəcədə məhdudlaşdıracaq.
Pennisewick tənliyinə uyğun gəlmək üçün bir Mars avtomobili üçün bu göstəricinin dəyəri 0,2 ilə 0,4 arasında olmalıdır. Bu vəziyyətdə, sonunda, Reynolds nömrəsini (Re) böyük bir uçan böcəyə uyğun bir aralığa gətirmək lazım olacaq. Məsələn, kifayət qədər yaxşı öyrənilmiş şahin güvələri arasında: Re müxtəlif uçuş sürətləri ilə tanınır, sürətdən asılı olaraq bu dəyər 3500 ilə 15000 arasında dəyişə bilər. Michael Habib, Mars təyyarəsinin yaradıcılarının da bu diapazonda qaldığını irəli sürür.
Təklif olunan sistem bu gün müxtəlif yollarla həll edilə bilər. Bunlardan ən zərifi, kəsişmə nöqtələrini tapan əyrilərin qurulmasıdır, lakin bütün məlumatları matrislərin hesablanması proqramına daxil etmək və onu iterativ həll etmək ən sürətli və daha asandır. Amerikalı alim, ən uyğun hesab etdiyi həll yoluna diqqət yetirərək bütün mümkün həlləri vermir. Bu hesablamalara görə, "hipotetik heyvanın" uzunluğu 1 metr, kütləsi təxminən 0,5 kq, nisbi qanad uzanması isə 8,0 olmalıdır.
Bu ölçülü bir aparat və ya məxluq üçün Strouhal sayı 0.31 (çox yaxşı nəticə), Re - 13 900 (eyni zamanda yaxşı), qaldırma əmsalı - 0.5 (kruiz uçuşu üçün məqbul nəticə) olardı. Bu cihazı həqiqətən təsəvvür etmək üçün Həbib, nisbətlərini ördək nisbətləri ilə müqayisə etdi. Ancaq eyni zamanda, sərt olmayan sintetik materialların istifadəsi onu eyni ölçülü hipotetik ördəkdən daha da yüngülləşdirməlidir. Bundan əlavə, bu pilotsuz qanadları daha tez -tez çırpmaq məcburiyyətində qalacaq, buna görə də burada bir körpü ilə müqayisə etmək düzgün olardı. Eyni zamanda, Re sayı, kəpənəklərlə müqayisə oluna bilər ki, qısa müddət ərzində aparatın yüksək qaldırma əmsalına malik olacaq.
Əylənmək üçün Michael Habib, hipotetik uçan maşınının quş və ya böcək kimi havaya qalxacağını təklif edir. Hamı bilir ki, heyvanlar uçuş -enmə zolağı boyunca səpələnmirlər, qalxanda dəstəyi itələyirlər. Bunun üçün quşlar, böcəklər kimi, əzalarını və yarasalarını istifadə edirlər (çox güman ki, pterozavrlar bunu əvvəllər etmişlər) öz qanadlarını da itələyən bir sistem olaraq istifadə etmişlər. Qırmızı Planetdəki cazibə qüvvəsinin çox kiçik olması səbəbindən havaya qalxmaq üçün nisbətən kiçik bir itələmə kifayətdir - ən yaxşı yer atlayışlarının göstərə biləcəyinin 4% -i. Üstəlik, aparatın itələyici sistemi güc əlavə etməyi bacarsa, hətta kraterlərdən də heç bir problem olmadan havaya qalxa biləcək.
Qeyd etmək lazımdır ki, bu çox kobud bir nümunədir və başqa bir şey deyil. Hal -hazırda kosmik güclərin hələ də belə pilotsuz təyyarələr yaratmamasının bir çox səbəbi var. Bunların arasında, Marsda bir təyyarə yerləşdirmə problemi (bir roverin köməyi ilə edilə bilər), texniki xidmət və enerji təchizatı problemlərini ayırd etmək olar. Fikri həyata keçirmək olduqca çətindir, nəticədə onu təsirsiz və ya tamamilə praktik olmayan hala gətirə bilər.
Marsı araşdırmaq üçün təyyarə
30 ildir ki, Mars və onun səthi müxtəlif texniki vasitələrlə araşdırılır, orbitə çıxan peyklər və 15-dən çox növ müxtəlif qurğular, möcüzəli bütün ərazi vasitələri və digər hiyləgər qurğularla araşdırılır. Tezliklə bir robot təyyarəsinin də Marsa göndəriləcəyi ehtimal edilir. Ən azından NASA Elm Mərkəzi Qırmızı Planeti öyrənmək üçün hazırlanmış xüsusi bir robot təyyarəsi üçün yeni bir layihə hazırladı. Təyyarənin Marsın səthini Mars kəşfiyyatçıları ilə eyni yüksəklikdən öyrənəcəyi ehtimal olunur.
Elm adamları belə bir roverin köməyi ilə hələ də elm tərəfindən izah edilməyən çox sayda Mars sirrinin həllini tapacaqlar. Mars kosmik gəmisi, təxminən 1,6 metr yüksəklikdə planetin səthinin üstündə qalxa və yüzlərlə metr uça biləcək. Eyni zamanda, bu qurğu müxtəlif diapazonlarda foto və video çəkiliş aparacaq və Mars səthini uzaqdan tarayacaq.
Rover, geniş məsafələri və sahələri araşdırmaq potensialı ilə vurulan müasir roverlərin bütün üstünlüklərini özündə birləşdirməlidir. Artıq ARES adını alan Mars kosmik gəmisi hazırda müxtəlif sahələrdə çalışan 250 mütəxəssis tərəfindən yaradılır. Artıq Martian təyyarəsinin aşağıdakı ölçülərə malik bir prototipini yaratdılar: qanadları 6,5 metr, uzunluğu 5 metr. Bu uçan robotun istehsalı üçün ən yüngül polimer karbonlu materialdan istifadə edilməsi planlaşdırılır.
Bu qurğunun planetin səthinə enmə cihazı ilə eyni vəziyyətdə Qırmızı Planetə verilməsi nəzərdə tutulur. Bu gövdənin əsas məqsədi, kosmosu kapsul Mars atmosferi ilə təmasda olduqda həddindən artıq istiliyin dağıdıcı təsirlərindən qorumaq, həmçinin eniş zamanı kosmik gəmini mümkün qəzalardan və mexaniki zədələrdən qorumaqdır.
Elm adamları bu təyyarəni artıq sübut edilmiş daşıyıcıların köməyi ilə Marsa atmağı planlaşdırırlar, lakin burada da yeni fikirlər var. Qırmızı Planetin səthinə enmədən 12 saat əvvəl cihaz daşıyıcıdan ayrılacaq və 32 km yüksəklikdə olacaq. Mars səthinin üstündə bir Mars təyyarəsini kapsuldan buraxacaq, bundan sonra Mars təyyarəsi dərhal mühərriklərini işə salacaq və altı metrlik qanadlarını yerləşdirərək planetin səthi üzərində muxtar bir uçuşa başlayacaq.
ARES təyyarələrinin yerlilər tərəfindən tamamilə araşdırılmamış Mars dağları üzərində uça biləcəyi və lazımi araşdırma apara biləcəyi güman edilir. Adi rovers dağlara çıxa bilmir və peyklər detalları ayırd etməkdə çətinlik çəkirlər. Eyni zamanda Mars dağlarında təbiəti elm adamları üçün anlaşılmaz olan güclü maqnit sahəsinə malik zonalar var. Uçuşda, ARES hər 3 dəqiqədən bir atmosferdən hava nümunələri götürəcək. Bu olduqca vacibdir, çünki Marsda təbiəti və mənbəyi tam aydın olmayan metan qazı tapıldı. Yer üzündə metan canlılar tərəfindən əmələ gəlir, Marsdakı metanın mənbəyi isə tam aydın deyil və hələ də bilinmir.
Həm də ARES Mars kosmik gəmisində adi su axtarmaq üçün avadanlıq quraşdıracaqlar. Alimlər ARES -in köməyi ilə Qırmızı Planetin keçmişini işıqlandıracaq yeni məlumatlar əldə edə biləcəklərinə inanırlar. Tədqiqatçılar artıq ARES layihəsini ən qısa kosmik proqram adlandırdılar. Bir Mars təyyarəsi yanacağı bitənə qədər təxminən 2 saat havada qala bilər. Ancaq bu qısa müddətdə belə, ARES hələ də Mars səthindən 1500 kilometr yuxarı məsafəni qət edə biləcək. Bundan sonra cihaz yerə enəcək və Marsın səthini və atmosferini öyrənməyə davam edə biləcək.
