به گزارش ایسنا، تا این اواخر هیچ تلاشی برای پرواز هواپیما در جو مریخ نشده بود. در حقیقت هوای مریخ (Mars) بسیار رقیق تر از سطح زمین است و این بدان معناست که فشار هوای مریخ کم تر از یک درصد فشار هوای زمین است. اصلی ترین تردید مهندسان این بود که آیا نیروی مناسب بالا برنده ای در این شرایط وجود دارد یا خیر. اکنون پاسخ این سؤال را می دانیم.
درمقاله ای که در ژوئن سال۲۰۲۰ توسط اولیو شوگر گابور (Oliviu Şugar- Gabor) و اندریا کوریانچی( Andreea Koreanschi) از دانشگاه سلفورد (Salford) بریتانیا منتشر شده است، ساختاری ممکن برای سطح مقطع بال هواپیما که از نظر فنی ماهی واره (Airfoil) نامیده می شود مورد بررسی قرار گرفته است که برای پرواز با سرعت نزدیک به سرعت صوت در جو مریخ مناسب است.
در ۳۰ ژوئیه ۲۰۲۰ ناسا (NASA) در ماموریتی به نام استقامت (Perseverance) کاوشگری را بهمراه یک هلی کوپتر کوچک به نام نبوغ Ingenuity) به مریخ فرستاد. این بالگرد اولین هواگردی است که می تواند در جو مریخ به طور کنترل شده پرواز کند. این بالگرد این کار را به وسیله یک جفت پره ی پروازی خود انجام می دهد که یکی از آن ها در بالای دیگری قرار دارد و در محوری یکسان می چرخند.
این پره ها بزرگتر از آنچه در زمین برای پرواز مورد نیاز است هستند و همچنین بسیار سریع تر می چرخند تا با جو مریخ که چگالی کم و دمای پایینی دارد مقابله کنند. پره های بزرگتر قدرت بالابری کافی ایجاد می کنند تا این بالگرد از سطح جدا شده و به پرواز در بیاید. اما پرواز به وسیله ی باله های ثابت مانند آنچه در هواپیماها وجود دارد در این محیط مشکلی چالش برانگیز است. در این شرایط نیاز به سرعت بسیار زیاد برای دستیابی به قدرت بالابری مناسب در بال هاست.
این گروه از یک رفع کننده ی جریان به نام SU۲ که نرم‌افزاری بسیار پیشرفته است و در علم آیرودینامیک برای بررسی رفتار یک مایع در برابر یک ساختار خاص مورد استفاده قرار می گیرد استفاده کردند تا مناسب ترین شکل ماهی واره برای پرواز در نزدیکی سطح مریخ را تعیین کنند. آنها مقداری ثابت بعنوان ضریب بالابرنده در نظر گرفتند این عدد نشان دهنده ی نیروی بالابرنده در بال هاست. آن ها این عدد را به اندازه ی کافی بالا در نظر گرفتند تا مطمئن شوند پرواز رخ خواهد داد. این گروه همچنین طیفی از اعداد ماخ (Mach) را در نظر گرفتند که نشان دهنده ی سرعتی است که هواپیما برای پرواز باید به آن دست یابد. این اعداد ۰.۶۶ و ۰.۶۸ و ۰.۷۰ ماخ بودند. عدد یک ماخ معادل سرعت صوت یعنی تقریباً ۷۶۷ مایل در ساعت است.
براساس این اطلاعات نتیجه گرفتند که شکل مناسب برای ماهی واره در ضریب های ۰.۶۶ و ۰.۶۸ به گونه ای است که در بخش پایینی سطحی صاف و در سطح فوقانی منحنی باشد و حداکثر ضخامت آن در بخش میانی باشد. برای ضریب ۰.۷۰ ماخ حداکثر خمیدگی به بخش عقبی منتقل میشود این طراحی برای حرکت هموار ذرات هوا در بخش فوقانی ماهی واره مناسب است و در سرعت های زیاد از ایجاد جریان آشفته جلوگیری می کند.
این نتایج با روش های محاسباتی به دست آمده است، اما برای بررسی این که آیا در شرایط واقعی کار می کند، آزمایشات بیشتری لازم است. به طورمثال، با استفاده از مدل کوچک تر از هواپیمای مریخی می توان چیزی شبیه به پرواز در مریخ را در ارتفاع بسیار بالای زمین، حداقل ۳۰۰۰۰ متر (حدود ۹۸۰۰۰ فوت) از سطح زمین شبيه سازي کرد. در واقع ، در این ارتفاع، شرایط جوی بسیار شبیه به مریخ است.
توسعه ی یک هواپیما برای مریخ هدفی بلند مدت در جهت استقرار انسانها در سیاره ی سرخ است. درحقیقت هواپیماهای کوچک تر میتوانند به اندازه‌گیری و مشاهده ی سطوح بزرگ تری از مریخ کمک کنند. مانند مناطقی که دسترسی به آنها به وسیله مریخ نوردها دشوار است. دانشمندان در طول تاریخ کاوشگرهای زيادي به سطح مریخ فرستاده اند ولی اکنون وقت آن است که کمی از سطح بالاتر برویم.
- 9
- 6
