Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
"Mars Helicopter" перенаправляется сюда. Для вертолета Марса НАСА 2020 года см. Изобретательность (вертолет) .
В 1970-х годах NASA Mini-Sniffer рассматривался как марсианский самолет, и была также разработана версия, работающая на гидразине [1]
Художественная визуализация " Марс вертолетной изобретательности" [2]

Марс самолет представляет собой транспортное средство для полетов в атмосфере Марса . До сих пор в марсианской атмосфере работали только системы входа, спуска и посадки спускаемых аппаратов. Самолет может обеспечить в точке измерения атмосферы Марса , а также дополнительные наблюдения в течение длительных областях. Долгосрочная цель - создание пилотируемого самолета «Марс». [3]

По сравнению с Землей, воздух у поверхности тоньше (с давлением менее 1% от земного на уровне моря), но сила тяжести ниже (менее 40%). [4] [3] Марсианский воздух, состоящий в основном из CO.
2газ более чем на 50% плотнее земного воздуха при равном давлении. [3]

История [ править ]

В 1918 году датский научно-фантастический фильм « Химмельскибет» (он же «Путешествие на Марс» ) включал в себя космический корабль « Эксельсиор» для пилотируемого полета на Марс. [5]

До начала исследования Марса с помощью космических аппаратов предполагалось, что плотность атмосферы Марса будет выше, чем было измерено позже, что привело инженеров к мысли, что полет на крыльях будет намного проще, чем есть на самом деле. В своей концепции «Марсового проекта » («Das Marsprojekt») [6] Вернер фон Браун предложил крылатые аппараты для посадки людей на Марс. [3]

Первый детализированный посадочный модуль на Марс, заказанный НАСА для Ford / Philco Aeronutronic в начале 1960-х годов, предназначался для конструкции подъемного корпуса посадочного модуля; Это было тогда, когда некоторые из лучших оценок атмосферы Марса были значительно плотнее, чем показанные измерениями Mariner IV в июле 1965 года. [7] Посадочный модуль имел подъемное тело в форме ванны с крылышками и был одним из первых подробных проектов для Марса. посадочный модуль, хотя он не сможет летать с пересмотренными цифрами для атмосферных условий Марса. [7] Конструкция спускаемого аппарата подъемного корпуса Aeronutronic Mars была основана на атмосфере Марса, состоящей в основном из азота, около 10% от Земли. [7]

Июль 1965 года ознаменовал переход от марсианских посадочных устройств с подъемным корпусом и крылатыми планерами к маршевым спускаемым аппаратам с баллистическим входом. [8]

В 1970-х годах самолет Mini-Sniffer выпускался в нескольких модификациях, поэтому он также мог работать в полностью CO.
2среда. [1] Mini-Sniffer мог работать без кислорода за счет использования гидразина , и конструкция рассматривалась для отбора проб атмосферы Марса. [9] У самолета был большой пропеллер, чтобы эффективно летать в разреженном воздухе, и в период с 1975 по 1982 год было совершено много полетов различных конфигураций. [10]

В 1970-х годах была предложена конструкция крылатого вездехода для покрытия большей площади, чем у стационарных посадочных аппаратов Viking . [3] Был предложение НАСА в 1990 - х годах на самолете Марс летать на Марс в годовщину братьев Райт «ы первого полета , в„Быстрее, лучше, дешевле“эпохи. [3] Предложение по самолету ARES Mars было выбрано в качестве кандидата в программу Mars Scout , но не было выбрано для полета.

В 2015 году самолет Mars рассматривался как вариант перезапуска японской миссии MELOS . [11] В одном из ранних проектов предлагался размах крыла 1,2 м, масса 2,1 кг и следующий профиль полета: [11] Во время фазы приземления элемента поверхности MELOS самолет будет выпущен на высоте из 5 км пролететь 4 минуты, пролететь 25 км по горизонтали. [11]

Самолеты [ править ]

Прототипы марсианских самолетов пролетели над Землей на высоте около 30 км (98 000 футов) (примерно половина среднего атмосферного давления у поверхности Марса) [12], и протестировали расширяемые крылья, отверждающиеся в ультрафиолетовом свете. [13] Для полета в атмосфере Марса число Рейнольдса было бы очень низким по сравнению с полетом в атмосфере Земли. [4] Валлес Маринерис был целью полета беспилотного самолета и планеров Марса. [14] [3]

Планеры могли нести больше научного оборудования, но покрывать меньшую площадь. [3] Гидразин был предложен в качестве топлива для марсианских самолетов. [3] В какой-то момент НАСА разрабатывало планы по созданию «микромиссионного» самолета размером с вок, который будет совмещен с отдельной полезной нагрузкой, связанной с Марсом. [3] Скорость 1 Мах на Марсе может составлять около 240 м / с (790 футов / с), в то время как на Земле она составляет около 332 м / с (1090 футов / с). [15]

Предложение Дедала в отмененной программе Mars Scout спроектировало марсианский планер, который будет летать на расстояние более 400 км (250 миль) вдоль Копратской пропасти [16].

Концепция ARES

Предлагаемые концепции самолета Mars включают:

  • ARES ( Аэросъемка окружающей среды регионального масштаба ) [17]
  • MAGE (Марсианский воздушный геофизический исследователь) [14]
  • AME (Самолет для исследования Марса) [12]
  • МАТАДОР (Самолет с передовыми технологиями Марса для развертывания, эксплуатации и восстановления) [12]
  • Sky-Sailor , самолет на солнечной энергии с микророботами [18]
  • Китти Хок , миссия на нескольких планерах [14]
  • Дедал , планер с дальностью полета 400+ км [19] (предложение Mars Scout 2011) [16]
  • ARMaDA , "Усовершенствованный марсианский развертываемый самолет-разведчик" [20]
  • MAREA , "Самолет для боевых аэрофотосъемок Euroavia" [20]
  • Прандтль-М [21] (Предварительные исследования аэродинамического дизайна для посадки на Марс) [22]
  • NASA Mini-Sniffer , предназначенный для отбора проб атмосферы Марса, испытал работу на гидразине (независимо от воздуха). [10]

Воздушные шары [ править ]

Воздушные шары могут стать альтернативой парашютам, позволяя мягко приземлиться. [23] Воздушный шар может позволить спускаемому аппарату взлететь и приземлиться на новом месте. [23] Два типа воздушных шаров - это технология сверхвысокого давления и технология Монгольфьера. [23] Воздушные шары со сверхвысоким давлением пытаются сдерживать давление, вызванное нагревом, для поддержания высоты. [23]

«Монгольфьер» будет использовать нагретый марсианский воздух для создания подъемной силы. [23] Примером концепции воздушного шара Марса был аэробот Mars Geoscience. [24] Была проделана некоторая работа по разработке чрезвычайно тонких и гибких солнечных элементов, которые могли бы позволить самой коже воздушного шара генерировать энергию от Солнца. [25]

Винтокрылая машина [ править ]

Изобретательность Mars Helicopter

В 2002 году была опубликована статья, в которой предлагались автономные роботизированные вертолеты для исследования Марса, возможные для программы Mars Scout . [26] Был отмечен ряд преимуществ жизнеспособной конструкции винтокрылого аппарата, в том числе способность преодолевать труднопроходимую местность Марса и при этом посещать несколько участков на месте . [26] Короткий прыжок, сделанный Lunar Surveyor 6 в 1967 году, был отмечен как пример прыжка, чтобы посетить другое место. [26]

Небольшой беспилотник-разведчик, запускаемый с марсохода, находился в разработке в конце 2010-х годов, включая 23 миллиона долларов США на демонстрацию вертолета в 2018 году. [27] [28] Программа Mars Helicopter Ingenuity, возможно, для марсохода Perseverance будет иметь камера высокого разрешения, направленная вниз, для навигации, посадки и научных исследований местности, а также система связи для передачи данных обратно на марсоход. [29]

Другие самолеты и бортовые устройства [ править ]

Аэрооболочка Viking 1
Художественное изображение марсохода Curiosity, спускаемого с Skycrane
  • Гиперзвуковые планеры были предложены Вернером фон Брауном. [3]
  • Основным бортовым устройством были различные парашюты.
  • Ракетный полет, как и в случае с ретро-ракетами, также был частью систем приземления.
  • Аэрооболочки с различных космических аппаратов
  • Бункер с ракетным двигателем (например, Mars Geyser Hopper )

Виртуальный [ править ]

Mars Express Stereo Camera Высокое разрешение и Mars Reconnaissance Orbiter " s HiRISE камера может одновременно предоставлять виртуальные Марс эстакады на драпировки поверхности картины над 3D - моделей. [30] [31] [32]

См. Также [ править ]

  • Стрекоза , винтокрылый аппарат для спутника Сатурна Титана
  • Воздушные шары программы Vega , плавающие в системе облаков Венеры
  • Аэробрейкинг
  • Аэробот
  • Вход в атмосферу Марса
  • Список миссий на Марс
  • Пролет Марса

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "Мини-сниффер" . 2015-09-28.
  2. ^ «Вертолет может быть« разведчиком »для марсоходов - Марсианская научная лаборатория» .
  3. ^ a b c d e f g h i j k "Оливер Мортон - MarsAir: Как построить первый внеземной самолет" . Проверено 4 марта 2021 года .
  4. ^ a b "Разработка и летные испытания БПЛА с надувно-жесткими крыльями" (PDF) . Университет Кентукки. Архивировано 17 июня 2010 года в Wayback Machine.
  5. ^ Миклош Vincze (15 августа 2013). «Поразительные конструкции космических кораблей до наступления космической эры» . io9 .
  6. ^ фон Браун, Вернер (1991) [1952]. Марс проект (2-е изд.). Издательство Иллинойского университета . ISBN 978-0-252-06227-8.
  7. ^ a b c "Дорога на Марс ..." Журнал Air & Space . Проверено 19 июля 2018 .
  8. ^ "Gumdrops на Марсе (1966)" .
  9. ^ "Коллекция фотографий NASA Dryden Mini-Sniffer" . www.dfrc.nasa.gov . Проверено 21 января 2018 .
  10. ^ a b "Коллекция фотографий NASA Dryden Mini-Sniffer" .
  11. ^ а б в [1]
  12. ^ a b c Самолет на Марсе - Исследовательский центр Эймса
  13. ^ БОЛЬШОЙ СИНИЙ: Высотный БПЛА, демонстратор авиастроительных технологий Марса.
  14. ^ a b c Джон Ф. Макгоуэн, доктор философии. - Крылья на Марсе (3 декабря 1999 г.)
  15. ^ "Профиль миссии Марсианской научной лаборатории" . Архивировано из оригинала на 2011-02-21 . Проверено 21 августа 2012 .
  16. ^ a b "Представление Дедала" .
  17. ^ Арес Марс Самолет сайт архивации 2010-03-25 в Wayback Machine
  18. ^ Небесный моряк
  19. ↑ Дедал (апрель 2005 г.) [ постоянная мертвая ссылка ]
  20. ^ a b Студенты Euroavia проектируют марсианский летательный аппарат (ESA)
  21. ^ Может ли это стать первым марсианским самолетом? НАСА июнь 2015 г.
  22. ^ Андерсон, Пол Скотт (2015-07-01). "Полеты в дружественных марсианских небесах: НАСА для испытания прототипа марсианского самолета" . AmericaSpace . Проверено 19 июля 2018 .
  23. ^ a b c d e НАСА - Марсианские шары
  24. ^ "Модель траектории воздушного шара Марса для разработки аэроботов на Марсе (1997)" . Архивировано из оригинала на 2014-02-22 . Проверено 22 марта 2012 .
  25. ^ Концепции и подходы к исследованию Марса (2012)
  26. ^ a b c Янг, Ларри; Айкен, EW; Гулик, Вирджиния; Манчинелли, Рокко; Бриггс, Джеффри (2002-02-01). Винтокрылая машина в роли Mars Scouts . 1 . С. 1–378 т.1. DOI : 10.1109 / AERO.2002.1036856 . ISBN 978-0780372313.
  27. ^ Фауст, Джефф (23 февраля 2018). «Усилия НАСА по исследованию Марса сводятся к выполнению существующих миссий и планированию возврата образцов» . Космические новости .
  28. Рианна Кларк, Стивен (15 марта 2018 г.). «НАСА скоро решит, запустит ли летающий дрон с марсоходом« Марс 2020 »» . Космический полет сейчас .
  29. ↑ Вольпе, Ричард (июнь 2014 г.). «Робототехническая деятельность в Лаборатории реактивного движения, 2014 г.» (PDF) . Лаборатория реактивного движения . Проверено 1 сентября 2015 года .
  30. ^ TPS - Невероятно захватывающий полет через Candor ChasmaMar. 9, 2010
  31. ^ Изюминка месяца января: Mawrth Vallis Animation (2012)
  32. ^ Анимация пролета над кратером Беккерель на Марсе

Внешние ссылки [ править ]

  • НАСА - Планетарный летательный аппарат
  • НАСА - АРЕС ( мультимедиа )
  • Сверхэффективный самолет получил премию НАСА (2011 г.)
  • Параметры системы полета для длительного полета на Марс (.pdf)
  • Эймс тестирует прототип самолета Марс (август 2001 г.)
  • Какая лучшая конструкция для летающего марсианского робота? (Вселенная сегодня)
  • Может ли это стать первым марсианским самолетом? НАСА июнь 2015 г.
  • Виртуальная эстакада Candor Chasma ( Кандор Часма )