Всего несколько лет назад люди наконец-то впервые совершили управляемый полет на другой планете. Ingenuity, вертолет, отправленный НАСА на Марс, блестяще справился с этой сложной задачей. Теперь он заслуженно отдыхает, пока однажды не придет какой-нибудь бесстрашный исследователь-человек, чтобы забрать его и, как мы надеемся, разместить где-нибудь в музее. Но что, если вместо квадрокоптера НАСА использовало бы серию роботов с гибкими крыльями, похожих на пчел, для исследования марсианской местности? Такова была идея, лежащая в основе предложения Marsbee Чанг-Квона Канга и его коллег из Университета Алабамы в Хантсвилле. Проект был поддержан грантом Института передовых концепций НАСА (NIAC) еще в 2018 году — давайте посмотрим, что они с ним сделали.
Первоначально концепция была вдохновлена работой Токийского университета над микролетным аппаратом (MAV), похожим на стрекозу. Это один из немногих дронов, способных летать в условиях гравитации Земли с помощью гибких крыльев, которые машут. Но будет ли он полезен на Марсе?
Марс имеет как преимущества, так и недостатки по сравнению с Землей, если рассматривать возможность полета на гибком крыле. В колонке преимуществ, он имеет примерно ? гравитации нашей родной планеты, поэтому для взлета самолета требуется меньше силы. Однако на Марсе всего около 1% атмосферы по сравнению с Землей, поэтому самолету с гибким крылом потребуется значительно меньше атмосферы для отталкивания, чтобы создать эту силу.
В конечном счете, частью проекта Фазы I для гранта Marsbee было определение того, осуществим ли подход. Но зачем это вообще нужно было делать? Ingenuity, известный в то время как Mars 2020 Helicopter, уже был на пути к проведению первого полета с двигателем на другой планете. Хотя он успешно выполнил свою заявленную миссию, у него было несколько недостатков, включая относительно большой размер, который является преимуществом для межпланетных путешествий, и время полета, ограниченное всего лишь примерно 3 минутами.
Ни одно из этих ограничений, очевидно, не было препятствием, но самолет с гибким крылом, который меньше и легче, мог бы решить обе эти проблемы. Инженеры могли бы потенциально даже хранить несколько судов в одном пространстве, которое было нужно Ingenuity в его полете вместе с Perseverance. Но будут ли они работать?
Короткий ответ, похоже, «не без дополнительных технических разработок». Моделирование конструкции выявило слабые стороны в нескольких областях, которые необходимо устранить перед запуском любой успешной миссии Marsbee. Самым большим препятствием, по-видимому, было то, как гибкие структуры, такие как те, которые будут составлять крылья системы, взаимодействовали с неопределенной аэродинамической средой Красной планеты.
Источник – YouTube-канал NASA 360
Другие проблемы включают вес аккумуляторной батареи и разработку системы наведения и управления, которая могла бы справиться с непредсказуемо ветреной атмосферой Марса, оставаясь при этом достаточно маленькой и легкой, чтобы поместиться на гибком крыле летательного аппарата. Кроме того, было бы сложно направлять летательные аппараты без GPS, которого пока нет на Марсе.
На данный момент усилия по разработке Marsbees, похоже, приостановлены, по крайней мере, на последние несколько лет. С успехом Ingenuity на многие вопросы осуществимости полета на Красной планете уже были даны ответы. Но с небольшим техническим развитием и снижением рисков, возможно, что когда-нибудь мы увидим полеты роботизированных пчел, жужжащих вокруг Красной планеты.
Узнать больше:
Канг и др. – Marsbee – Рой машущих крыльев для расширенного исследования Марса
UT – Команда Ingenuity загружает финальные данные с марсианского вертолета. Миссия завершена
UT – Вертолет отправляется на Титан. Может ли самолет стать следующим?
UT – Путешествие по облачным вершинам Венеры на самолете на солнечных батареях
Главное изображение:
Художественное представление концепции Marsbee.
Автор – Канг и др.
