Учените търсят начин да кацнат по-тежки превозни средства на Марс

Учените търсят начин да кацнат по-тежки превозни средства на Марс

Художествена визия на космически кораб, използващ ретропулсия за контрол

Rover за любопитство (1 метричен тон) се превърна в най-тежкото кацане на Марс. Но в бъдеще, за колонизация, ще трябва да изпратите много повече товари в диапазона от 5-20 тона. За да извършите безопасно кацане, трябва да разберете как да управлявате големи маси.

Обикновено превозното средство влиза в марсианската атмосфера при свръхзвукови скорости (около 30 max), бързо забавя, разгръща парашута и активира ракетни двигатели или въздушни възглавници.

За съжаление, парашутните системи трудно се мащабират с увеличаване на масата на устройството. Затова учените искат да елиминират парашута и да използват по-големи ракетни двигатели за намаляване.

Когато колесникът се забави до 3 Max, реактивните двигатели се активират в противоположна посока, за да забавят автомобила и извършват контролирано кацане. Проблемът е, че това изгаря огромно количество гориво. Пропелантът увеличава масата на апарата, поради което цената на мисията се увеличава значително. Но всеки килограм гориво отнема тази маса от научни инструменти и места за екипажа.

Когато машината лети при свръхзвукова скорост, преди пускането на ракетните двигатели се създава определен асансьор, който може да се използва за контрол. Ако преместите центъра на тежестта така, че да не е равномерна, но по-тежка от едната страна, можете да насочите полета от различен ъгъл. Изследователите казват, че потокът около апарата се различава от горе и отдолу, което причинява дисбаланс и спад на налягането. На входа, спускането и кацането има възможност за управление на транспорта. Но ако ще пуснем двигатели на 3 Max, тогава как да аеродинамично контролираме устройството в хиперзвуков режим, за да използваме минималното количество гориво и да увеличим масата на полезния товар?

В този случай е важна височината, на която са пуснати низходящите двигатели, както и ъгълът, който векторът на скоростта създава с хоризонта. Изследването разглежда оптималните методи за контрол за намиране на безопасна стратегия за кацане в хиперзвуков режим при различни условия на междупланетен кацане.

Анализите показват, че за ракетно гориво входът в атмосферата с лифт вектор, насочен надолу, ще бъде оптимален, в резултат на което устройството се гмурка. След това в определена точка (въз основа на време или скорост) трябва да преминете към повдигане, така че устройството да се движи напред на ниска височина. Това ви позволява да транспортирате повече време в полет на ниска надморска височина, където плътността на атмосферния слой е по-висока. Поради това съпротивлението се увеличава, намалявайки количеството изразходвана енергия.

Коментари (0)
Популярни статии
Търсене