طائرة يمكنها الطيران على سطح المريخ (اختبار)

 طائرة يمكنها الطيران على سطح المريخ اختبار 

 

أرسل الإنسان مسبارًا إلى المريخ أولاً ، ثم مروحية ، لكن حتى الآن لم يكن هناك حديث عن طائرة تحلق إلى المريخ. تتناول هذه المقالة الأجنحة الخاصة التي تحتاجها الطائرة للطيران في الغلاف الجوي الرقيق للمريخ.

حتى وقت قريب ، لم تُبذل أي محاولة لتحليق الطائرة في الغلاف الجوي للمريخ ، وفقًا لـ ISNA. في الواقع ، هواء المريخ أرق بكثير من سطح الأرض ، مما يعني أن ضغط هواء المريخ أقل من 1٪ من ضغط هواء الأرض. كان الشك الرئيسي للمهندسين هو ما إذا كانت هناك قوة رفع مناسبة في هذه الظروف أم لا. نحن نعرف الآن إجابة هذا السؤال.

في مقال نُشر في يونيو 2020 من قبل Oliviu arugar-Gabor و Andreea Koreanschi من جامعة سالفورد بالمملكة المتحدة ، هناك هيكل محتمل للمقطع العرضي للطائرة يسمى تقنيًا الجنيح. مناسب للطيران بسرعات قريبة من سرعة الصوت في الغلاف الجوي للمريخ.

في 30 يوليو 2020 ، أرسلت وكالة ناسا مسبارًا إلى المريخ في مهمة تسمى المثابرة بطائرة هليكوبتر صغيرة تسمى Ingenuity. هذه هي أول طائرة هليكوبتر يمكنها الطيران في جو خاضع للتحكم في الغلاف الجوي للمريخ. تقوم هذه المروحية بذلك بواسطة زوج من أجنحتها ، أحدهما فوق الآخر ويدور على نفس المحور.

هذه الشفرات أكبر مما هو مطلوب للطيران على الأرض ، كما أنها تدور بشكل أسرع لتحمل الغلاف الجوي منخفض الكثافة ودرجة الحرارة للمريخ. توفر الشفرات الأكبر قوة رفع كافية للطائرة المروحية للانفصال عن السطح والإقلاع. لكن الطيران بأجنحة ثابتة ، مثل تلك الموجودة في الطائرات ، يمثل بيئة صعبة. في هذه الحالة ، هناك حاجة إلى سرعة عالية جدًا لتحقيق قوة الرفع المناسبة في الأجنحة.

استخدم الفريق مقومًا حاليًّا يسمى SU2 ، وهو برنامج متقدم للغاية يستخدم في الديناميكا الهوائية لدراسة سلوك السائل مقابل هيكل معين لتحديد الشكل الأنسب للمهد للطيران بالقرب من سطح المريخ. اعتبروا قيمة ثابتة مثل معامل الرفع وهذا الرقم يشير إلى قوة الرفع في الأجنحة. قاموا بتعيين هذا الرقم مرتفعًا بما يكفي للتأكد من أن الرحلة ستتم. نظر الفريق أيضًا في مجموعة من أرقام الماخ التي تشير إلى السرعة التي يجب أن تصل إليها الطائرة للطيران. كانت هذه الأرقام 0.66 و 0.68 و 0.70 ماخ. الرقم واحد ماخ يعادل سرعة الصوت ، والتي تبلغ حوالي 767 ميلاً في الساعة.

وبناءً على هذه المعلومات ، استنتجوا أن الشكل المناسب لسمك القد في معاملي 0.66 و 0.68 هو أن له سطح أملس في الجزء السفلي ومنحنى في الجزء العلوي وسماكته القصوى في الجزء الأوسط. بالنسبة لـ Mach 0.70 ، ينتقل الحد الأقصى للانحناء إلى الخلف ، وهذا التصميم مناسب للحركة السلسة لجزيئات الهواء في الجزء العلوي من حوض السمك ويمنع التدفق المضطرب بسرعات عالية.

تم الحصول على هذه النتائج بالطرق الحسابية ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من التجارب لمعرفة ما إذا كانت تعمل في ظروف حقيقية. على سبيل المثال ، باستخدام نموذج أصغر لطائرة مريخية ، يمكن محاكاة شيء مشابه للطيران على المريخ على ارتفاعات عالية جدًا ، على الأقل 30،000 متر (حوالي 98،000 قدم) فوق سطح الأرض. في الواقع ، على هذا الارتفاع ، يكون الطقس مشابهًا جدًا للمريخ.

يعد تطوير طائرة للمريخ هدفًا طويل المدى لنشر البشر على الكوكب الأحمر. في الواقع ، يمكن للطائرات الأصغر أن تساعد في قياس ومراقبة مستويات أكبر من المريخ. مثل المناطق التي يصعب على رواد الفضاء الوصول إليها. أرسل العلماء العديد من المجسات إلى سطح المريخ عبر التاريخ ، ولكن حان الوقت الآن للذهاب إلى مستوى أعلى قليلاً.