Este propusă o modalitate rentabilă de a livra marfă multi-ton pe Marte.

Cea mai grea navă spațială a fost livratăla Marte, este Curiozitatea Rover. Ponderea unui laborator științific autonom este de aproximativ o tonă. Trimiterea unor misiuni mai ambițioase la Planeta Roșie, iar în viitor, oamenii vor necesita utilizarea unor nave spațiale mai grele, cu o greutate cuprinsă între 5 și 20 de tone. Pentru aceasta este necesar să se dezvolte noi metode de aterizare. Scopul unui studiu recent realizat de o echipă de oameni de știință de la Universitatea din Illinois, al cărei comunicat de presă a fost publicat de EurekAlert !, A fost tocmai acest lucru.

De obicei, atunci când aparatul intră în atmosfera lui Marteviteza hipersonica de aproximativ 30 Mach, el trebuie sa incetineasca rapid, deschizand un parașut si folosind motoare sau airbag-uri pentru a finaliza aterizarea.

Din păcate, sistemele de parașute sunt puțineconcepute pentru vehicule mai masive. Ideea noastră este să abandonăm parașuta și să folosim motoarele de rachete mai mari pentru a coborî ", spune profesorul asociat al Departamentului de Tehnologii Aerospațiale, Universitatea din Illinois, Zack Putnam.

Potrivit lui Putnam, când aterizatorulîncetinește viteza 3 mișcări, motoarele electrice trebuie să se aprindă, ceea ce va crea o împingere inversă și o încetinire a aparatului pentru o aterizare sigură. Problema este că o astfel de manevră arde multă combustibil. Combustibilul, de regulă, care constituie cea mai mare parte a masei dispozitivului, crește costul întregii lansări. Fiecare kilogram de combustibil este un minus kilogram de încărcătură utilă: instrumente științifice, echipament, oameni și așa mai departe.

"Când nava spațială ajungeviteza hipersonic, înainte de a lansa motoarele de rachete există o cantitate mică de forță de ridicare care poate fi folosit pentru a controla dispozitivul - spune Pantam. "Dacă mutăm centrul de greutate astfel încât să se deplaseze într-una din laturi, dispozitivul va zbura dintr-un unghi diferit".

Pantam explică faptul că curge în jurul aparatului înpărțile din față și din spate sunt diferite unul de celălalt, ceea ce creează un dezechilibru, diferența de presiune. Deoarece forța de ridicare este direcționată într-o direcție, ea poate fi utilizată pentru a ghida aparatul în timpul coborârii prin atmosferă.

"La intrarea în atmosferă, coborâre și aterizareAvem capacitatea de a controla dispozitivul. Ne putem schimba direcția. La viteze hipersonice, acest control poate fi efectuat în detrimentul forței de ridicare care are loc la pornirea motoarelor de frână care ard o anumită cantitate de combustibil. Controlul pornirii motorului permite o potrivire foarte precisă. Dacă aveți nevoie să instalați o mașină foarte mare, atunci ar trebui să uitați de acuratețe, altfel va trebui să ardeți tot combustibilul. Dar puteți găsi un echilibru între aceste două căi. "

"Să presupunem că vrem să încetinimcoborâre până la 3 Machs. Cum ar trebui să ne controleze aerodinamic în mod hipersonic pentru a minimiza consumul de combustibil, maximizând masa încărcăturii posibile? Pentru a maximiza cantitatea de masă pe care o putem reduce la suprafață, este important să ținem seama de înălțimea la care va fi necesar să pornim motoarele vehiculului de coborâre, precum și unghiul dintre vectorul de viteză și linia de orizont ", adaugă Pantham.

Calculele au arătat cât de bineutilizați vectorul de ridicare și controlați coborârea pe planetă, în funcție de caracteristicile rachetei și de altitudine, pentru a maximiza masa de coborâre.

"Sa dovedit că în ceea ce privește consumul de combustibilcel mai opțional va fi să intri în atmosferă, astfel încât vectorul ascensorului să fie îndreptat în jos, ca și când racheta se scufundă. Și apoi, la momentul potrivit, în funcție de viteză și timp, ar trebui să se întoarcă și să zboare la o altitudine mică. Cu cat mai mult timp unitatea isi petrece intr-o atmosfera mai densa, cu atat mai mult si mai mult aerodinamica va fi pe ea si mai putin combustibil va trebui sa aterizeze, spune Pantham.

Puteți discuta despre rezultatele studiului în cadrul telegramei noastre.