NASA потвърди в публикация в блога си, че е тествала успешно две роторни системи, предназначени за Марс, като е постигнала невиждани досега скорости на въртене. При тестовете, които се проведоха при симулирани марсиански условия в историческия космически симулатор в Лабораторията за реактивни двигатели (JPL) на NASA, роторните системи – една с две лопатки и една с три лопатки – достигнаха скорост на върха на ротора до Мах 0.98, преди допълнителни насрещни ветрове да изтласкат лопатките до Мах 1.08, надминавайки за първи път марсианската скорост на звука. Роторите достигнаха до 3750 об./мин. За сравнение това е приблизително 10 пъти по-бързо от скоростта на роторите на много съвременни хеликоптери.

Тези екстремни скорости са необходими, за да се генерира достатъчна подемна сила в ултратънката атмосфера на Марс, която е само около 1% от плътността на земната. Атмосферата на планетата също така намалява скоростта на звука до около 864 км/ч в сравнение с около 1235 км/ч на морското равнище на Земята. Роторите бяха разработени съвместно от NASA и AeroVironment като част от проект SkyFall – предложена мисия за разгръщане на множество въздушни изследователски роторни летателни апарати на Марс. Мисията, която понастоящем е планирана за декември 2028 г., ще транспортира три хеликоптера от ново поколение за Марс на борда на космически кораб до Червената планета. След като космическият кораб кацне на Марс, хеликоптерите ще се разгърнат в различни региони на планетата за независими изследователски мисии, като използват кацналия космически кораб като комуникационна и оперативна база.

SkyFall ще бъде едва вторият случай, в който NASA провежда изследване на Марс с помощта на летателен апарат. В рамките на дебютната мисия Ingenuity Mars Helicopter от 2021 г. бе изстрелян малък хеликоптер, оборудван с перки от въглеродни влакна, за да достигне части от Марс, до които наземните ровъри, като например известният Perseverance, не биха могли лесно да стигнат. NASA съобщава, че макар Ingenuity първоначално да е бил планиран за само пет полета, в крайна сметка той изпълни 72 полета, като най-дългият от тях е обхванал приблизително 704 метра. Тези постижения потвърдиха жизнеспособността на полетите с роторни летателни апарати на Марс и положиха основите за разработването на нови ултрабързи роторни системи.

„NASA постигна голям успех с марсохода Ingenuity, но от тези летателни апарати от ново поколение очакваме да постигнат още повече на Червената планета“, заявява Ал Чен, ръководител на програмата за изследване на Марс в JPL. „Това не е лесна задача. Въпреки че всичко на Марс е трудно, летенето там е може би най-трудното нещо, което може да се направи. Това е така, защото атмосферата му е толкова невероятно разредена, че е трудно да се генерира подемна сила, а в същото време Марс има значителна гравитация.“

Най-голямото препятствие пред въздушното проучване на Марс винаги е била ултратънката атмосфера на планетата, която изисква изключително високи скорости на ротора, за да се генерира достатъчна подемна сила. Ingenuity постигна това със скорост на върха на ротора от около Мах 0.7 като предпазна мярка. Въпреки успеха си обаче целият апарат беше с размерите на кутия за кърпички, тежеше 1.8 кг и не носеше полезен товар, така че не разполагаше с научно или комуникационно оборудване. Очевидното решение беше по-големи летателни апарати, но по-големите апарати създават по-голямо съпротивление и изискват значително по-голяма тяга, за да останат във въздуха. Тази тяга теоретично можеше да бъде постигната при скорости на ротора, близки до свръхзвуковите, но досега роторните лопатки обикновено бяха изложени на риск от структурна повреда при такива екстремни условия.

„Успешното тестване на тези ротори беше важна стъпка към доказване на възможността за полет в по-трудни условия, което е от ключово значение за превозните средства от следващо поколение“, заяви Шана Уитроу-Мазер, аеродинамик от NASA и член на екипа за изпитвания. „Мислехме, че ще имаме късмет, ако достигнем Мах 1.05, а при последните ни полети достигнахме Мах 1.08. Все още анализираме данните и е възможно да има още по-голяма тяга. Тези хеликоптери от ново поколение ще бъдат невероятни.“

Новата технология на NASA за свръхзвукови ротори би могла да позволи създаването на значително по-големи изследователски летателни апарати, способни да пренасят по-големи батерии за по-дълги мисии, по-модерни научни инструменти и подобрени комуникационни системи. NASA твърди, че хеликоптерите от проекта SkyFall ще изпълняват въздушни изследователски и разузнавателни мисии на ниска височина, събирайки научни данни, като същевременно помагат да се проправи пътят за бъдещи роботизирани и потенциално човешки мисии до Марс.

Снимка: Unsplash/NASA

Виж още: Ако наскоро сте изтеглили тази популярна програма, вероятно сте инсталирали зловреден софтуер