Tällä hetkellä Marsin pintaa tutkitaan erityisillä kiertorata-asemilla sekä kiinteillä moduuleilla tai hitaasti liikkuvilla rovereilla. Näiden tutkimusajoneuvojen välillä on melko suuri aukko, joka voitaisiin täyttää eri lentokoneilla. Näyttää siltä, miksi ihmisen luomat keinotekoiset laitteet eivät vieläkään lentä Punaisen planeetan pinnan yli? Vastaus tähän kysymykseen on pinnalla (kaikilla aisteilla), Marsin ilmakehän tiheys on vain 1,6% maan ilmakehän tiheydestä merenpinnan yläpuolella, mikä puolestaan tarkoittaa, että Marsin lentokoneet joutuvat lentämään erittäin suuri nopeus, jotta se ei putoa.
Marsin ilmakehä on hyvin harvinainen, tästä syystä ne lentokoneet, joita ihmiset käyttävät liikkuessaan maan ilmakehässä, eivät käytännössä millään tavalla sovellu käytettäväksi Punaisen planeetan ilmakehässä. Samaan aikaan, yllättäen, amerikkalainen paleontologi Michael Habib ehdotti tietä ulos nykyisestä tilanteesta tulevilla marsilaisilla lentävillä ajoneuvoilla. Paleontologin mukaan tavallisista maanpäällisistä perhosista tai pienistä linnuista voi tulla erinomainen prototyyppi laitteista, jotka kykenevät lentämään Marsin ilmakehässä. Michael Habib uskoo, että luomalla uudelleen tällaisia olentoja ja kasvattamalla niiden kokoa edellyttäen, että niiden mittasuhteet säilytetään, ihmiskunta pystyy hankkimaan laitteita, jotka soveltuvat lennoille Punaisen planeetan ilmakehässä.
Planeetamme edustajat, kuten perhoset tai kolibrit, voivat lentää ilmakehässä, jonka viskositeetti on alhainen, eli samassa ilmakehässä kuin Marsin pinnalla. Siksi ne voivat toimia erittäin hyvinä malleina tulevaisuuden lentokoneiden mallien luomiseen, jotka soveltuvat Marsin ilmakehän valloittamiseen. Tällaisten laitteiden enimmäismitat voitaisiin laskea käyttäen brittiläisen tiedemiehen Colin Pennisewickin yhtälöä. Suurimmat ongelmat olisi kuitenkin tunnustettava kysymyksiksi, jotka liittyvät tällaisten ilma -alusten huoltoon Marsilla etäisyydellä ihmisistä ja heidän poissa ollessaan pinnalla.
Kaikkien kelluvien ja lentävien eläinten (samoin kuin koneiden) käyttäytyminen voidaan ilmaista Reynoldsin luvulla (Re): tätä varten sinun on kerrottava lentäjän (tai uimarin) nopeus, ominaispituus (esimerkiksi hydraulinen halkaisija, jos puhumme joesta) ja tiheysneste (kaasu), ja kertomisen tuloksena saatu tulos jaetaan dynaamisella viskositeetilla. Tuloksena on hitausvoimien ja viskoosien voimien suhde. Tavallinen lentokone pystyy lentämään suurella Re -numerolla (erittäin korkea hitaus suhteessa ilman viskositeettiin). Maapallolla on kuitenkin eläimiä, jotka "riittävät" suhteellisen pienelle määrälle Re: tä. Nämä ovat pieniä lintuja tai hyönteisiä: jotkut niistä ovat niin pieniä, että itse asiassa ne eivät lentä, vaan kelluvat ilmassa.
Paleontologi Michael Habib ehdotti tämän huomioon ottaen minkä tahansa näiden eläinten tai hyönteisten ottamista lisäämällä kaikkia mittasuhteita. Joten olisi mahdollista hankkia lentokone, joka on mukautettu Marsin ilmakehään eikä vaadi suurta lentonopeutta. Koko kysymys on, minkä kokoiseksi perhonen tai lintu voidaan suurentaa? Tässä tulee Colin Pennisewickin yhtälö. Vuonna 2008 tämä tiedemies ehdotti estimaattia, jonka mukaan värähtelytaajuus voi vaihdella alueella, joka muodostuu seuraavista numeroista: kehon massa (vartalo) - 3/8 asteeseen, pituus - -23/24 aste, siipialue - asteeseen - 1/3, painovoimasta johtuva kiihtyvyys on 1/2, nesteen tiheys on -3/8.
Tämä on varsin kätevää laskelmille, koska voidaan tehdä korjauksia, jotka vastaavat Marsin ilman tiheyttä ja painovoimaa. Tässä tapauksessa on myös tiedettävä, muodostammeko pyörteitä oikein siipien käytöstä. Onneksi täällä on myös sopiva kaava, joka ilmaistaan Strouhal -luvulla. Tämä luku lasketaan tässä tapauksessa tärinän taajuuden ja amplitudin tulona jaettuna nopeudella. Tämän indikaattorin arvo rajoittaa suuresti ajoneuvon nopeutta risteilylentotilassa.
Tämän indikaattorin arvon Marsin ajoneuvolle on oltava 0,2 - 0,4, jotta se vastaa Pennisewickin yhtälöä. Tässä tapauksessa lopussa on tarpeen tuoda Reynoldsin numero (Re) välille, joka vastaa suurta lentävää hyönteistä. Esimerkiksi melko hyvin tutkittujen haukka-koiden joukossa: Re tunnetaan eri lentonopeuksista, nopeudesta riippuen tämä arvo voi vaihdella 3500: sta 15000: een. Michael Habib ehdottaa, että Marsin koneen luojat pysyvät myös tällä alueella.
Ehdotettu järjestelmä voidaan ratkaista nykyään monin tavoin. Tyylikkäin näistä on käyrien rakentaminen leikkauspisteiden löytämiseksi, mutta nopein ja paljon helpompi syöttää kaikki tiedot matriisien laskentaohjelmaan ja ratkaista se iteratiivisesti. Amerikkalainen tiedemies ei anna kaikkia mahdollisia ratkaisuja keskittymällä siihen, jota hän pitää sopivimpana. Näiden laskelmien mukaan "hypoteettisen eläimen" pituuden tulisi olla 1 metri, massa noin 0,5 kg ja suhteellinen siiven venymä 8,0.
Tämän kokoiselle laitteelle tai olennolle Strouhal -luku olisi 0,31 (erittäin hyvä tulos), Re - 13 900 (myös hyvä), nostokerroin - 0,5 (hyväksyttävä tulos risteilylennolle). Voidakseen todella kuvitella tämän laitteen Khabib vertasi sen mittasuhteita ankan mittasuhteisiin. Mutta samaan aikaan ei-jäykien synteettisten materiaalien käytön pitäisi tehdä siitä jopa kevyempi kuin saman kokoinen hypoteettinen ankka. Lisäksi tämän dronin on läpäistävä siipensä paljon useammin, joten tässä olisi tarkoituksenmukaista verrata sitä midgeen. Samaan aikaan Re -luku, joka on verrattavissa perhosiin, mahdollistaa sen, että lyhyen ajan laitteella on korkea nostokerroin.
Hauskaksi Michael Habib ehdottaa, että hänen hypoteettinen lentävä koneen nousee kuin lintu tai hyönteinen. Kaikki tietävät, että eläimet eivät hajoa kiitotietä pitkin, vaan nousemista varten he työntävät tuen pois. Tätä varten linnut, kuten hyönteiset, käyttävät raajojaan ja lepakot (todennäköisesti pterosaurukset tekivät tämän aiemmin) käyttivät myös omia siipiä työntöjärjestelmänä. Koska painovoima Punaisella planeetalla on hyvin pieni, jopa suhteellisen pieni työntö riittää nousuun - noin 4% siitä, mitä parhaat maanhyppääjät voivat osoittaa. Lisäksi, jos laitteen työntöjärjestelmä pystyy lisäämään tehoa, se pystyy nousemaan ilman ongelmia myös kraattereista.
On huomattava, että tämä on erittäin karkea kuva eikä mitään muuta. Tällä hetkellä on monia syitä, miksi avaruusvallat eivät ole vielä luoneet tällaisia droneja. Niistä voidaan erottaa ongelma lentokoneen sijoittamisesta Marsiin (se voidaan tehdä roverin avulla), huolto ja virtalähde. Ideaa on melko vaikea toteuttaa, mikä voi lopulta tehdä sen tehottomaksi tai jopa täysin epäkäytännölliseksi.
Lentokone tutustumaan Marsiin
Marsia ja sen pintaa on tutkittu 30 vuoden ajan monenlaisilla teknisillä keinoilla, sitä on tutkittu kiertävillä satelliiteilla ja yli 15 erilaisella laitteella, ihmeellisellä maastoajoneuvolla ja muilla ovelalaitteilla. Oletetaan, että pian robottilentokone lähetetään myös Marsiin. Ainakin NASA: n tiedekeskus on jo kehittänyt uuden projektin erityiselle robottilentokoneelle, joka on suunniteltu tutkimaan Punaista planeettaa. Oletetaan, että lentokone tutkii Marsin pintaa Marsin tutkimusmatkailijoiden vastaavasta korkeudesta.
Tällaisen roverin avulla tutkijat löytävät ratkaisun suureen määrään Marsin mysteerejä, joita tiede ei ole vielä selittänyt. Mars -avaruusalus pystyy leijumaan planeetan pinnan yläpuolella noin 1,6 metrin korkeudessa ja lentämään satoja metrejä. Samaan aikaan tämä laite ottaa valokuva- ja videotallenteita eri alueilla ja skannaa Marsin pinnan etäisyydeltä.
Roverin tulisi yhdistää kaikki nykyaikaisten roverien edut kerrottuna mahdollisuuksilla tutkia suuria etäisyyksiä ja alueita. Mars -avaruusalusta, joka on jo saanut nimityksen ARES, luovat parhaillaan 250 eri alojen asiantuntijaa. He ovat jo luoneet Marsin koneen prototyypin, jonka mitat ovat seuraavat: siipien kärkiväli 6,5 metriä, pituus 5 metriä. Tämän lentävän robotin valmistuksessa on tarkoitus käyttää kevyintä polymeeristä hiilimateriaalia.
Tämä laite on tarkoitus toimittaa Punaiselle planeetalle täsmälleen samassa tapauksessa kuin laite, joka laskeutuu planeetan pinnalle. Tämän rungon päätarkoitus on suojata avaruusalus ylikuumenemisen tuhoisilta vaikutuksilta, kun kapseli joutuu kosketuksiin Marsin ilmakehän kanssa, sekä suojata avaruusalusta laskeutumisen aikana mahdollisilta rikkoutumisilta ja mekaanisilta vaurioilta.
Tutkijat aikovat heittää tämän lentokoneen Marsiin jo todistettujen kuljettajien avulla, mutta täällä heillä on myös uusia ideoita. 12 tuntia ennen laskeutumista Punaisen planeetan pinnalle laite irtoaa kantoaallosta ja 32 km: n korkeudessa. Marsin pinnan yläpuolella se vapauttaa Marsin koneen kapselista, minkä jälkeen Mars-kone käynnistää välittömästi moottorinsa ja aloittaa kuuden metrin siipiensä avulla itsenäisen lennon planeetan pinnan yli.
Oletetaan, että ARES -lentokone pystyy lentämään Marsin vuorten yli, joita maanmiehet eivät ole täysin tutkineet, ja suorittamaan tarvittavat tutkimukset. Perinteiset roverit eivät voi kiivetä vuorille, ja satelliittien on vaikea erottaa yksityiskohtia. Samaan aikaan Marsin vuorilla on vyöhykkeitä, joilla on voimakas magneettikenttä, jonka luonne on tutkijoille käsittämätön. Lennon aikana ARES ottaa ilmanäytteitä ilmakehästä 3 minuutin välein. Tämä on varsin tärkeää, koska Marsista löydettiin metaanikaasua, jonka luonne ja lähde eivät ole täysin selviä. Maalla metaania tuottavat elävät olennot, kun taas Marsin metaanilähde on täysin epäselvä ja edelleen tuntematon.
Myös ARES Mars -avaruusalukseen he asentavat laitteita tavallisen veden etsimiseksi. Tutkijat uskovat, että ARESin avulla he voivat saada uutta tietoa, joka valaisee Punaisen planeetan menneisyyttä. Tutkijat ovat jo kutsuneet ARES -projektin lyhyimmäksi avaruusohjelmaksi. Mars -kone voi pysyä ilmassa vain noin 2 tuntia, kunnes polttoaine loppuu. Tästä lyhyestäkin ajasta huolimatta ARES pystyy kuitenkin kattamaan 1500 kilometrin etäisyyden Marsin pinnan yläpuolella. Tämän jälkeen laite laskeutuu ja voi jatkaa Marsin pinnan ja ilmakehän tutkimista.
