Предложен экономный метод доставки многотонных грузов на Марс

    Самым томным галлактическим аппаратом, доставленным на Марс, является марсоход «Кьюриосити». Вес автономной научной лаборатории составляет подле одной тонны. Отправка наиболее принципиальных миссий на Красноватую планетку, а уж в перспективе и граждан, востребует пользования наиболее томных галлактических аппаратов весом от 5 перед началом 20 тонн. Для сего нужно создать новейшие способы высадки. Миссию недавнешнего научные исследования команды ученых из Иллинойского вуза, пресс-релиз коего опубликовал EurekAlert!, заключалась как только раз конкретно в этом.

    Предложен экономный метод доставки многотонных грузов на Марс

    Привычно, когда аппарат заходит в атмосферу Марса на гиперзвуковой скорости подле 30 Махов, он обязан резво замедлиться, распахнув парашют и задействовав ракетные движки либо воздушные подушечки, дабы окончить высадку.

    «К огорчению, парашютные системы не достаточно созданы для наиболее громоздких тс. Наша мысль заключается в том, дабы отрешиться от парашюта и применять наиболее большие ракетные движки для спуска», — комментирует доцент кафедры аэрокосмических технологий Иллинойского вуза Зак Патнэм.

    По словам Патнэма, когда спускаемый модуль замедляется перед началом скорости 3 Махов, обязаны включиться электромагнитные движки, кои создадут противоположную тягу и замедлят аппарат для неопасной высадки. Неполадка в фолиант, что этакий маневр спаливает не мало горючего. Горючее, обычно, составляющее основную часть массы аппарата, повышают цена всего пуска. Каждый килограмм горючего – это же минус килограмм полезной перегрузки: научных инструментов, оборудования, граждан и т.д..

    «Когда галлактический аппарат добивается гиперзвуковой скорости, перед пуском ракетных движков появляется маленький размер подъемной силы, которую можно применять для руководства аппаратом, – разговаривает Пантэм. – Ежели мы сдвинем центр масс эдак, дабы он сместился к одной и той же из сторон, аппарат полетит под иным углом».

    Пантэм поясняет, что потоки вокруг аппарата в фронтальной и задней части различаются друг от друга, что образовывает дисбаланс, разницу в давлении. Потому что подъемная сила ориентирована в одну сторону, ее можно применять для направления аппарата во время спуска сквозь атмосферу.

    «Во время входа в атмосферу, спуска и высадки у нас имеется энная вероятность руководства аппаратом. Мы можем поменять его направление. При гиперзвуковых скоростях это же руководство может осуществляться за счет подъемной силы, которая появляется с пуском тормозных движков, сжигающих конкретный размер горючего. Руководство пуском движков дозволяет выполнить максимально точную высадку. Ежели надо высадить максимально объемной аппарат, то об точности стоит ли запамятовать, в гадком случае придется спалить все горючее. Однако можно определить и баланс меж этими двумя способами».

    «Предположим, что мы желаем сбавить скорость спуска перед началом 3 Махов. Как только конкретно мы обязаны аэродинамически заведовать им же в гиперзвуковом режиме, дабы минимизировать пользование горючего и причем максимизировать толпу потенциальной полезной перегрузки? Дабы максимизировать размер массы, которую мы сможем спустить на поверхность, немаловажно учитывать высоту, при которой нужно будет запустить движки спускаемого аппарата, также угол меж вектором скорости и линией горизонта», — прибавляет Пантэм.

    Расчеты продемонстрировали, как только лучшим образом применять вектор подъемной силы и держать под контролем спуск на планетку зависимо от параметров ракеты и высоты полета, дабы максимизировать спускаемую толпу.

    «Оказалось, что исходя из убеждений расхода горючего более хорошим будет делать вход в атмосферу эдак, дабы вектор подъемной силы был ориентирован вниз, будто бы ракета ныряет. А уж потом в подходящий момент, зависящий от скорости и времени, она обязана развернуться ввысь и лететь на малорослой высоте. Чем все больше времени аппарат проведет в наиболее плотной атмосфере, тем самым мощнее и подольше будет орудовать на него аэродинамическое сопротивление и тем самым все меньше будет нужно горючего для посадки», — разговаривает Пантэм.

    Обсудить выводы научные исследования можно в нашем Telegram-чате.