Введение

NASA активно исследует возможности создания нового поколения вертолетов для миссий на Марсе, которые смогут эффективно функционировать в разреженной атмосфере Красной планеты. Совсем недавно инженеры из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) завершили важные испытания, которые открывают новые горизонты для марсианской авиации.

Тестирование инновационных роторных конструкций

В марте 2023 года команда JPL провела серию испытаний роторных конструкций, которые могут использоваться в будущих марсианских дронах. Эти испытания позволили вращать лопасти экспериментального вертолета с такой скоростью, что их концы преодолели скорость звука, достигнув значения Mach 1.08.

Всего было проведено 137 тестов в высокотехнологичной камере, имитирующей атмосферу Марса, где воздух был заменен на низкосортный углекислый газ. Эти эксперименты дали NASA ценную информацию, которая, по мнению инженеров, может увеличить подъемную силу вертолетов на 30%. Это позволит будущим марсианским аппаратам переносить более тяжелые научные инструменты и аккумуляторы на большие расстояния.

Первые шаги в марсианской авиации

Первый в истории аэродинамический полет на Марсе был осуществлен 19 апреля 2021 года вертолетом Ingenuity, который стал прототипом, призванным выяснить, возможно ли использование вертолетов в такой тонкой атмосфере. Маленький вертолет превзошел все ожидания, выполнив 72 полета за почти три года.

Ingenuity не был предназначен для выполнения научных задач, однако новые марсианские вертолеты, разрабатываемые NASA, будут иметь такие возможности. «NASA успешно завершила миссию с Ingenuity,» — отметил менеджер программы Mars Exploration JPL Аль Чен в своем заявлении. «Но мы ставим перед следующими поколениями вертолетов еще более амбициозные задачи на Красной планете.»

Испытания роторных систем

Команды JPL установили трехлопастной ротор в модифицированной камере и обдували лопасти потоками воздуха, имитируя условия полета. Они увеличивали скорость вращения ротора, пока его концы не достигли сверхзвуковых значений без признаков повреждений.

Кроме того, инженеры протестировали более длинный двухлопастной ротор для концепции миссии SkyFall, которая предполагает отправку трех новых марсианских вертолетов на Красную планету в декабре 2028 года. Увеличенная длина двухлопастного ротора позволила ему достигать аналогичных почти сверхзвуковых скоростей при меньшем количестве оборотов в минуту. Эти данные интегрируются в проектные спецификации команды миссии SkyFall.

Будущее марсианских исследований

«Успешное тестирование этих роторов стало важным шагом к доказательству осуществимости полетов в более сложных условиях, что критично для будущих аппаратов,» — заявила Шанна Уитроу-Мейсер, аэродинамист в Центре исследований Ames NASA в Силиконовой долине.

Успешные тесты открывают путь к созданию нового класса марсианских исследовательских аппаратов, которые смогут переносить инструменты в районы, куда роверы могут не добраться, а орбитальные аппараты могут находиться слишком далеко для проведения исследований.

Заключение

Космические исследования продолжают удивлять и вдохновлять. Разработка новых технологий, таких как марсианские вертолеты, демонстрирует, как человечество стремится раскрыть секреты других планет. С каждым новым экспериментом мы приближаемся к пониманию не только Марса, но и возможностей, которые открываются перед нами в космосе.