Trenutno se površina Marsa istražuje pomoću posebnih orbitalnih stanica, kao i stacionarnih modula ili sporo pokretnih rovera. Između ovih istraživačkih vozila postoji prilično velika praznina koju bi mogli popuniti različiti avioni. Čini se, zašto umjetni uređaji koje je stvorio čovjek još uvijek ne lete iznad površine Crvene planete? Odgovor na ovo pitanje leži na površini (u svakom smislu), gustoća atmosfere Marsa je samo 1,6% gustoće zemljine atmosfere iznad nivoa mora, što zauzvrat znači da bi avioni na Marsu morali letjeti na vrlo velikom brzinom kako ne bi pao.
Atmosfera Marsa je vrlo rijetka, pa iz tog razloga oni zrakoplovi koje ljudi koriste pri kretanju u Zemljinoj atmosferi praktično ni na koji način nisu prikladni za upotrebu u atmosferi Crvenog planeta. U isto vrijeme, iznenađujuće, američki paleontolog Michael Habib predložio je izlaz iz trenutne situacije s budućim marsovskim letećim vozilima. Prema mišljenju paleontologa, obični kopneni leptiri ili male ptice mogu postati odličan prototip uređaja koji mogu letjeti u atmosferi Marsa. Michael Habib vjeruje da će ponovno stvaranje takvih stvorenja, povećanje njihove veličine, pod uvjetom da se očuvaju njihove proporcije, čovječanstvo moći nabaviti uređaje pogodne za letove u atmosferi Crvene planete.
Predstavnici naše planete, poput leptira ili kolibrića, mogu letjeti u atmosferi niske viskoznosti, odnosno u istoj atmosferi kao i na površini Marsa. Zato se mogu ponašati kao vrlo dobri modeli za stvaranje budućih modela aviona pogodnih za osvajanje atmosfere Marsa. Maksimalne dimenzije takvih uređaja mogle bi se izračunati pomoću jednadžbe engleskog naučnika Colina Pennisewicka iz Bristola. Međutim, glavne probleme ipak treba prepoznati kao pitanja koja se odnose na održavanje takvih aviona na Marsu na udaljenosti od ljudi i u njihovom odsustvu na površini.
Ponašanje svih plutajućih i letećih životinja (kao i strojeva) može se izraziti Reynoldsovim brojem (Re): za to morate pomnožiti brzinu letača (ili plivača), karakterističnu duljinu (na primjer, hidrauličnu promjera, ako govorimo o rijeci) i gustoće tekućine (plina), a rezultat dobiven kao rezultat množenja dijeli se s dinamičkom viskoznošću. Rezultat je omjer inercijalnih sila i viskoznih sila. Običan avion može letjeti pri velikom broju Re (vrlo velika inercija u odnosu na viskoznost zraka). Međutim, postoje životinje na Zemlji koje su "dovoljne" za relativno mali broj Re. To su male ptice ili insekti: neke od njih su toliko male da u stvari ne lete, već lebde u zraku.
Paleontolog Michael Habib, s obzirom na ovo, predložio je uzimanje bilo koje od ovih životinja ili insekata, povećavajući sve proporcije. Tako bi bilo moguće nabaviti zrakoplov prilagođen atmosferi Marsa, koji ne zahtijeva veliku brzinu leta. Cijelo je pitanje u kojoj bi se veličini leptir ili ptica mogli povećati? Tu dolazi Colin Pennisewick jednadžba. Još 2008. godine ovaj je naučnik predložio procjenu prema kojoj učestalost oscilacija može varirati u rasponu koji je formiran sljedećim brojevima: tjelesna masa (tijelo) - do 3/8 stepena, dužina - do -23/24 stepen, površina krila - do stepena - 1/3, ubrzanje usled gravitacije je 1/2, gustina fluida je -3/8.
To je prilično prikladno za proračune, jer se mogu izvršiti ispravke koje bi odgovarale gustoći zraka i sili gravitacije na Marsu. U ovom slučaju bit će potrebno znati i jesmo li pravilno "formirali" vrtloge korištenjem krila. Srećom, ovdje postoji i odgovarajuća formula, izražena Strouhalovim brojem. Ovaj broj se u ovom slučaju izračunava kao umnožak frekvencije i amplitude vibracije, podijeljen s brzinom. Vrijednost ovog pokazatelja uvelike će ograničiti brzinu vozila u načinu krstarenja.
Vrijednost ovog pokazatelja za marsovsko vozilo mora biti od 0,2 do 0,4, kako bi odgovarala Pennisewickovoj jednadžbi. U ovom slučaju, na kraju će biti potrebno dovesti Reynoldsov broj (Re) u interval koji bi odgovarao velikom letećem insektu. Na primjer, među prilično dobro proučenim jastrebovim moljcima: Re je poznat po različitim brzinama leta, ovisno o brzini, ova vrijednost može varirati od 3500 do 15000. Michael Habib sugerira da se kreatori marsovskog aviona također drže u ovom rasponu.
Predloženi sistem danas se može riješiti na različite načine. Najelegantnije od njih je konstrukcija krivulja s pronalaženjem točaka sjecišta, ali najbrže i mnogo lakše unijeti sve podatke u program za izračunavanje matrica i riješiti ih iterativno. Američki naučnik ne daje sva moguća rješenja, fokusirajući se na ono za koje smatra da je najprikladnije. Prema ovim izračunima, dužina "hipotetičke životinje" trebala bi biti 1 metar, masa je oko 0,5 kg, a relativno izduženje krila 8,0.
Za aparat ili stvorenje ove veličine, Strouhalov broj bio bi 0,31 (vrlo dobar rezultat), Re - 13 900 (također dobar), koeficijent dizanja - 0,5 (prihvatljiv rezultat za krstarenje). Kako bi zaista zamislio ovaj aparat, Khabib je usporedio njegove proporcije s proporcijama patke. No, u isto vrijeme upotreba nekrutih sintetičkih materijala trebala bi je učiniti još lakšom od hipotetičke patke iste veličine. Osim toga, ovaj će bespilotni letjelica morati mnogo češće mahati krilima, pa bi ga ovdje bilo prikladno uporediti s mušicom. U isto vrijeme, Re broj, uporediv s brojem leptira, omogućuje prosuđivanje da će aparat za kratko vrijeme imati visok koeficijent podizanja.
Radi zabave, Michael Habib predlaže da će njegova hipotetička leteća mašina poletjeti poput ptice ili insekta. Svi znaju da se životinje ne razbacuju uzletno -sletnom stazom, za polijetanje odgurnu potporu. U tu svrhu ptice, poput insekata, koriste svoje udove, a šišmiši (vjerojatno su to učinili i ranije pterosauri) također su koristili svoja krila kao sistem za guranje. Zbog činjenice da je sila gravitacije na Crvenom planetu vrlo mala, čak i relativno mali pritisak dovoljan je za polijetanje - u području od 4% onoga što najbolji skakači sa zemlje mogu pokazati. Štaviše, ako sistem potiskivača aparata uspije dodati snagu, moći će bez problema poletjeti čak i iz kratera.
Treba napomenuti da je ovo vrlo gruba ilustracija i ništa više. Trenutno postoji veliki broj razloga zašto svemirske sile još nisu stvorile takve bespilotne letjelice. Među njima se može izdvojiti problem postavljanja zrakoplova na Mars (to se može učiniti uz pomoć rovera), održavanja i napajanja. Ideju je prilično teško provesti, što je na kraju može učiniti neučinkovitom ili čak potpuno neizvodljivom.
Avion za istraživanje Marsa
Već 30 godina Mars i njegovu površinu istražuju najrazličitija tehnička sredstva, istražuje ga orbitiranje satelita, te više od 15 vrsta različitih uređaja, čudesnih terenskih vozila i drugih lukavih uređaja. Pretpostavlja se da će uskoro i robotski avion biti poslan na Mars. Bar je NASA -in naučni centar već razvio novi projekt za posebnu robotsku letjelicu namijenjenu proučavanju Crvene planete. Pretpostavlja se da će zrakoplov proučavati površinu Marsa s visine koja se može usporediti s visinom marsovskih istraživačkih rovera.
Uz pomoć takvog rovera, naučnici će otkriti rješenje velikog broja misterija Marsa koje nauka još nije objasnila. Letjelica Mars moći će lebdjeti iznad površine planete na nadmorskoj visini od oko 1,6 metara i letjeti stotinama metara. U isto vrijeme, ova jedinica će snimati fotografije i video zapise u različitim rasponima i skenirati površinu Marsa na daljinu.
Rover bi trebao kombinirati sve prednosti modernih rovera, pomnožen s potencijalom za istraživanje velikih udaljenosti i područja. Svemirski brod Mars, koji je već dobio oznaku ARES, trenutno stvara 250 stručnjaka koji rade u različitim poljima. Već su stvorili prototip marsovskog aviona, koji ima sljedeće dimenzije: raspon krila 6,5 metara, dužina 5 metara. Za proizvodnju ovog letećeg robota planira se koristiti najlakši polimerni ugljični materijal.
Pretpostavlja se da će ovaj uređaj biti isporučen na Crvenu planetu u potpuno istom slučaju kao i uređaj za slijetanje na površinu planete. Glavna svrha ovog trupa je zaštita letjelice od razornih posljedica pregrijavanja kada kapsula dođe u kontakt s atmosferom Marsa, kao i zaštita letjelice pri slijetanju od mogućih kvarova i mehaničkih oštećenja.
Naučnici planiraju baciti ovaj avion na Mars uz pomoć već provjerenih nosača, međutim, i ovdje imaju nove ideje. 12 sati prije slijetanja na površinu Crvene planete, uređaj će se odvojiti od nosača i na nadmorskoj visini od 32 km. Iznad površine Marsa, oslobodiće marsovski avion iz kapsule, nakon čega će avion Mars odmah pokrenuti svoje motore i, razmestivši svoja šestometarska krila, započeti autonomni let iznad površine planete.
Pretpostavlja se da će zrakoplovi ARES -a moći letjeti iznad marsovskih planina koje zemljani potpuno ne istražuju i provesti potrebna istraživanja. Konvencionalni roveri ne mogu se popeti na planine, a sateliti teško razlikuju detalje. U isto vrijeme, u planinama Marsa postoje zone sa jakim magnetskim poljem, čija je priroda naučnicima nerazumljiva. Tokom leta, ARES će uzimati uzorke zraka iz atmosfere svake 3 minute. To je vrlo važno, budući da je na Marsu pronađen plin metan čija priroda i izvor apsolutno nisu jasni. Na Zemlji metan proizvode živa bića, dok je izvor metana na Marsu potpuno nejasan i još uvijek nepoznat.
Također će u svemirsku letjelicu ARES Mars instalirati opremu za traženje obične vode. Naučnici vjeruju da će uz pomoć ARES -a uspjeti doći do novih informacija koje će rasvijetliti prošlost Crvene planete. Istraživači su već nazvali projekat ARES najkraćim svemirskim programom. Marsov avion može ostati u zraku samo oko 2 sata dok mu ne nestane goriva. Međutim, čak i u ovom kratkom vremenskom periodu, ARES će i dalje moći preći udaljenost od 1500 kilometara iznad površine Marsa. Nakon toga uređaj će sletjeti i moći će nastaviti proučavati površinu i atmosferu Marsa.
