Опрос
|
реклама
Быстрый переход
NASA испытало лопасти будущего марсианского вертолёта сверхзвуковой скоростью вращения
09.05.2026 [09:42],
Геннадий Детинич
Инженеры NASA сообщили о важном технологическом достижении: во время испытаний лопасти нового марсианского вертолёта впервые превысили скорость звука, достигнув показателя 1,08 Маха. Это примерно на треть больше по сравнению с прошлым марсианским вертолётом Ingenuity, а значит, обещает большую грузоподъемность будущих марсианских воздушных разведчиков. 
Источник изображения: NASA Тесты проводились в специальной вакуумной камере, имитирующей разреженную атмосферу Марса, где давление примерно в сто раз ниже земного. Это стало серьёзным шагом вперёд в развитии внеземной авиации, поскольку полёты в столь неплотной атмосфере требуют крайне высоких оборотов роторов и нестандартных инженерных решений. Новый проект создаётся как развитие успешного марсианского вертолёта Ingenuity, который в 2021 году стал первым аппаратом, совершившим управляемый полёт на другой планете. Однако возможности Ingenuity были ограничены его массой и полезной нагрузкой. Для следующего поколения вертолётов инженеры стремятся увеличить грузоподъёмность и дальность полёта. Согласно результатам испытаний, переход к сверхзвуковой скорости вращения концов лопастей позволяет повысить подъёмную силу примерно на 30 %, что даст возможность перевозить более тяжёлые научные приборы, аккумуляторы увеличенной ёмкости и сложные системы навигации. Испытания проходили на нескольких вариантах роторов. Один из них — трёхлопастная конструкция, другой — двухлопастная система под названием SkyFall. Чтобы добиться нужного эффекта, исследователи использовали встречный поток воздуха, создаваемый дополнительным винтом (на реальном вертолёте их должно быть два, чтобы аппарата не вращался вокруг своей оси), что позволило смоделировать реальные условия движения аппарата в атмосфере Марса. Несмотря на то что преодоление звукового барьера на Земле обычно сопровождается сильными вибрациями и аэродинамической нестабильностью, испытания показали, что конструкция выдерживает экстремальные нагрузки без разрушения. Это подтверждает перспективность технологии для будущих инопланетных миссий, а не только для Марса. Разработка таких сверхскоростных роторов открывает новые возможности для исследования Красной планеты. Следующие марсианские вертолёты смогут выполнять не только разведку местности, как это делал Ingenuity, но и доставлять научное оборудование, обследовать труднодоступные каньоны, кратеры и пещеры, а также помогать наземным роверам прокладывать безопасные маршруты. В перспективе подобные технологии могут стать основой для полноценной воздушной транспортной системы на Марсе, что значительно расширит возможности будущих экспедиций и приблизит человечество к более масштабному освоению планеты. Двухлопастной ротор показал лучшую динамику, разгоняясь до сверхзвуковой скорости быстрее трёхлопастного: на 3570 об/мин для двух лопастей против 3750 об/мин для трёх. Двухлопастной ротор имеет больший диаметр, поэтому его кончики быстрее достигают целевой скорости. Миссия SkyFall, в честь которой назвали пару лопастей, — это запланированный NASA полёт к Марсу корабля с ядерным двигателем, который должен состояться в конце 2028 года. Если всё будет реализовано, спускаемый аппарат сбросит в воздухе три вертолёта, которые среди прочих задач будут искать место для оптимальной высадки человека на Красную планету. Через два года США первыми в истории запустят корабль с ядерным двигателем за пределы земной орбиты — к Марсу
25.03.2026 [15:03],
Геннадий Детинич
Вчера в рамках перестройки NASA и пересмотра лунной программы США также появилась информация о других проектах, в частности, о планах уже в конце 2028 года запустить в глубокий космос первый в мире корабль на ядерном реакторе на быстрых нейтронах. Это будет межпланетная космическая станция Space Reactor-1 Freedom (SR-1 Freedom), которая доставит на Марс три исследовательских вертолёта. 
Схема межпланетной станции Space Reactor-1 Freedom. Источник изображения: NASA Аппарат SR-1 Freedom продемонстрирует возможность работы ядерной силовой установки с электрическими ракетными двигателями вдали от Земли. Ранее спутники с ядерными реакторами на обогащённом уране U-235 запускались только на земную орбиту (один экспериментальный американский реактор и советская серия аппаратов «Космос»). США намерены стать первой страной, отправившей станцию на ядерной установке прочь от планеты, что планируется выполнить в декабре 2028 года. Миссия доставит на Марс полезную нагрузку под кодовым именем Skyfall, которая будет состоять из трёх вертолётов по примеру Ingenuity, проработавшего на Марсе несколько лет без существенных поломок. Проект будет реализовываться в сотрудничестве с Министерством энергетики США (DoE) и станет частью стратегии NASA по ускорению освоения Солнечной системы. Станция SR-1 Freedom будет использовать ядерный реактор на топливе High-Assay Low-Enriched Uranium (HALEU) мощностью более 20 кВт. Распад урана, обогащённого до 20 %, приведёт к выделению тепла, которое, в свою очередь, будет использовано для генерации электроэнергии, а вырабатываемое электричество кроме питания бортового оборудования будет питать ксеноновые ионные двигатели корабля. По всей видимости, двигательная установка будет использована от только что закрытого проекта окололунной станции Gateway — она уже изготовлена и готова к работе, что обещает помочь уложиться новому проекту в обозначенные сжатые сроки. Полезная нагрузка Skyfall включает три вертолёта, аналогичных Ingenuity, который успешно выполнил 72 полёта на Марсе в рамках миссии Perseverance. После прибытия к Красной планете примерно через год после старта аппарат сбросит вертолёты на спускаемом модуле, с которого вертолёты стартуют до спуска модуля на поверхность. Это позволит максимально упростить спускаемый аппарат, что тоже обусловлено малыми сроками до начала новой миссии. Вертолёты проведут аэроразведку поверхности, в частности исследуют перспективные места посадки будущих пилотируемых экспедиций. С помощью радаров подповерхностного зондирования вертолёты создадут карты подземных запасов водяного льда в зонах предполагаемых пилотируемых миссий. Остаётся неясным вопрос связи вертолётов с орбитальным модулем для передачи данных на Землю. Для Ingenuity, например, базовой станцией работал марсоход Perseverance. Мощности передатчика вертолётов может не хватить для связи с орбитой. Миссия SR-1 Freedom имеет огромное значение для развития космических технологий, поскольку впервые продемонстрирует ядерную энергетику в межпланетном полёте. Она ускорит подготовку к пилотируемым полётам на Марс и откроет путь к более эффективным экспедициям в глубокий космос. Успех проекта станет важным шагом в реализации национальной космической политики США, включая строительство лунной базы и дальнейшее исследование Солнечной системы. Большому марсианскому вертолёту придумали новую миссию — он поищет воду и жизнь в каньонах планеты
05.04.2025 [20:42],
Геннадий Детинич
Небольшой марсианский беспилотный вертолёт Ingenuity доказал на своём примере, что летательные аппараты имеют хорошие перспективы для воздушной разведки на Марсе. Это вдохновило NASA на создание вертолёта большего размера для куда более масштабных воздушных миссий. Над проектом вертолёта с рабочим названием Mars Chopper уже работают инженеры, а учёные подбирают наиболее интересные объекты на Марсе для его изучения. 
Источник изображения: NASA Будущий вертолёт Mars Chopper будет достаточно крупным — его масса составит 40 кг, из которых 5 кг придётся на полезную нагрузку. Суточный пролёт аппарата достигнет 3 км. В отличие от Ingenuity, Mars Chopper не будет привязан к марсоходу для связи с Землёй. Предполагается, что связь с ним будет осуществляться напрямую, вероятно, через орбитальную станцию на орбите Марса. Такая независимость позволит вертолёту совершать дальние полёты без риска потерять контакт. На прошедшей в марте в США Конференции по лунным и планетарным наукам (Lunar and Planetary Science Conference) группа учёных из NASA предложила для Mars Chopper миссию Nighthawk («Ночной ястреб»). Вертолёт предполагается направить в полёт над каньонами и лавовыми полями региона Eastern Noctis Labyrinthus (Восточный Лабиринт Ночи). Считается, что этот регион сформирован остатками некогда гигантского древнего вулкана. Зона может быть богата водяным льдом и содержать биомаркеры. В будущем эта область рассматривается как потенциальное место посадки пилотируемой миссии, настолько она перспективна для научных исследований. Для целей разведки в регионе Noctis Labyrinthus вертолёт в рамках миссии Nighthawk должен получить три научных прибора общей массой 3 кг из допустимых 5. Уменьшение полезной нагрузки позволит аппарату летать дальше и выше — например, подниматься на высоту до 1500 м выше среднего уровня на Марсе. Напомним, атмосфера планеты крайне разреженная, и винтокрылым машинам в ней трудно летать. К примеру, Ingenuity поднимался не выше 20 м от дна кратера Езеро, который расположен примерно на 2600 м ниже среднего уровня. Таким образом, он использовал более плотные слои атмосферы, чего будет лишён Mars Chopper. В качестве полезной нагрузки для миссии Nighthawk предложено использовать всенаправленную цветную камеру OCCAM (Omni-directional Color CAMera system), восьмиканальный цветной фотоаппарат для навигации и геологической съёмки, спектрометр NIRAC, контекстную камеру для общей оценки объектов, а также PMWS (Puli Mars Water Snooper) — нейтронный детектор для оценки содержания воды в верхних слоях грунта. «Научная миссия Nighthawk не могла бы быть выполнена с помощью вертолёта класса Ingenuity, но могла бы быть реализована с помощью более крупного и мощного вертолёта NASA Mars Chopper, который в настоящее время разрабатывается, — поясняют учёные. — Ожидаемая дальность полёта, высота и грузоподъёмность Mars Chopper позволят Nighthawk выполнять широкий спектр научных задач». На данный момент нет точных данных о том, когда проект Mars Chopper перейдёт в фазу отбора, однако возможности, предлагаемые Nighthawk, выглядят весьма многообещающими. NASA показало возможный облик нового марсианского вертолёта
02.01.2025 [21:25],
Геннадий Детинич
На последнем заседании Американского геофизического союза (AGU) в декабре 2024 года Тедди Цанетос (Teddy Tzanetos) из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) рассказал о начале работы над проектом нового марсианского вертолёта. Первый вертолёт — Ingenuity — показал ошеломляющую надёжность и гибкость подобного воздушного аппарата, став первым в истории воздушным средством, поднявшемся в небо за пределами Земли. 
Источник изображения: NASA Вертолёт Ingenuity массой 1,8 кг прибыл на Марс в феврале 2021 года под брюхом марсохода Perseverance и совершил 72 полёта в атмосфере Красной планеты, тогда как научная программа требовала от него подняться в небо Марса всего 5 раз. Невероятная живучесть и способность перемещаться на относительно большие расстояния в произвольном направлении заставили задуматься о создании летающей научной лаборатории типа коптеров. Марсоход ограничен в подвижности и не сможет преодолевать сложный рельеф, тогда как вертолёт может забраться даже в расщелины — места, где потенциально может укрываться на Марсе органическая жизнь. Облик будущего марсианского вертолёта массой до 40 кг или даже больше пока формируется. Рабочее название проекта — Mars Chopper. Как он может выглядеть, и как будет перемещаться в атмосфере Марса, можно увидеть в официально подготовленном ролике NASA. Вертолёт будет многороторным и сможет нести до 5 кг научных приборов. Каждый день он будет преодолевать до 3 км. Марсоходу такая динамика даже не снилась. Уже всем очевидно, что за марсианскими вертолётами будущее. Они станут верными помощниками людей и разведчиками Марса, какое бы будущее не ждало NASA и человечество. NASA расследовало причины январской авиакатастрофы на Марсе: не нужно летать над песком, если планировали над галькой
11.12.2024 [22:34],
Геннадий Детинич
Сегодня в NASA сообщили, что расследование аварии с марсианским вертолётом Ingenuity завершено. 18 января 2024 года вертолёт поднялся для оценки своего положения на местности, что стало 72-м его полётом, и вскоре прервал связь. Спустя несколько дней стало ясно, что он повредил лопасти. Как это могло произойти стало понятно после тщательной реконструкции инцидента. 
Источник изображений: NASA Через несколько недель, возможно, к годовщине последнего полёта Ingenuity, NASA опубликует полный пакет технической документации по расследованию аварии. Расследование проведено совместно с одним из разработчиков вертолёта — компанией AeroVironment. У следователей не было возможности опросить свидетелей и побывать на месте аварии — оно отделено от Земли космическим пространством свыше чем на 160 млн км. Восстанавливать ход событий и последствия пришлось по скромным снимкам с чёрно-белой бортовой навигационной камеры вертолёта, руководствуясь логикой и инженерными навыками. По-видимому, произошло следующее. В свой 72-й по счёту вылет вертолёт должен был подняться вертикально на высоту 12 м. Это было необходимо как для оценки авионики Ingenuity, так и для навигационной съёмки местности. Вертолёт поднялся на заданную высоту, завис и сделал серию фотографий. Он начал снижение через 19 секунд, а через 32 секунды вернулся на поверхность, и связь прервалась. Через сутки команда NASA восстановила связь и смогла получить снимки и видео с вертолёта. На изображениях было видно, что лопасти несущего винта серьёзно повреждены. 
Вертолёт и отломанная лопасть далеко в стороне (слева) «Когда проводишь расследование воздушного происшествия на расстоянии 100 миллионов миль, у тебя нет ни чёрных ящиков, ни свидетелей, — сказал первый пилот Ingenuity Хавард Грип (Havard Grip) из JPL. — Несмотря на то, что с учётом имеющихся данных возможны различные сценарии, у нас есть один, который, по нашему мнению, наиболее вероятен: из-за отсутствия текстуры поверхности навигационная система получила слишком мало информации для работы». Система визуальной навигации вертолёта была разработана для отслеживания видимых особенностей поверхности с помощью камеры, направленной вниз. В месте спуска марсохода с вертолётом в кратере Езеро как раз была такая хорошо текстурированная (галечная) ровная местность. Такой возможности слежения было более чем достаточно для выполнения запланированных пяти научных полётов Ingenuity, но к 72-му рейсу вертолёт оказался в районе кратера Езеро, где много крупных валунов и доминирует абсолютно невыразительная песчаная поверхность. Во время 72-го полёта навигационная система вертолёта не смогла разобраться в текстурах и неправильно оценила вертикальную и горизонтальную скорость. Это привело к увеличению горизонтальной скорости в момент касания поверхности Марса при посадке. Получился удар о песок, который надломил кончики лопастей примерно на треть от концов. После этого возникли нарастающие вибрации ротора, и одна из лопастей надломилась у основания и отлетела на 15 м. Это привело к увеличению числа оборотов и скачку потребления питания, что вырубило связь с марсоходом и Землёй. Всё происшедшее вызывает досаду, но многократно перекрывается достижениями миссии. Вместо пяти запланированных полётов вертолёт совершил 72, проведя в атмосфере Марса свыше двух часов. Более того, платформа и авионика Ingenuity показали, что даже в жёстких условиях Марса с его холодом и повышенной радиацией простые и лёгкие решения могут быть эффективными. Напомним, что в основе электроники вертолёта был процессор от обычного смартфона. Всё это позволяет проектировать будущие воздушные средства для Марса, учитывая громадный опыт, полученный при эксплуатации Ingenuity. Кстати, такой проект уже разрабатывается. Это будет вертолёт с рабочим названием Mars Chopper. По замыслу, Chopper будет примерно в 20 раз тяжелее Ingenuity и сможет перевозить несколько килограммов научного оборудования, а также автономно исследовать отдалённые марсианские локации, преодолевая расстояния до 3 км в день (самый длинный полёт Ingenuity составил 704 м). Вертолёт Ingenuity, хоть и остался на вечном приколе, продолжает собирать метеоданные из района базирования и передаёт их на марсоход. Информация о погоде на Марсе никогда не будет лишней. |
© 1997—2026 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
