У наредним деценијама на Марсу је планирано више мисија, које укључују предлоге за први пут тамо послати астронауте. Ово представља бројне логистичке и техничке изазове, у распону од чисте удаљености до потребе за повећаном заштитом од зрачења. Истовремено, постоје и потешкоће при слетању на Црвену планету, или оно што се назива "проклетство Марса".
Да би се ствар још више закомпликовала, величина и маса будућих мисија (посебно свемирских летјелица) биће изван капацитета постојеће технологије за улазак, спуштање и слијетање (ЕДЛ). Да би се позабавили тим, тим ваздухопловних научника објавио је студију која показује како компромис између кочења на нижој висини и кота путање лета може омогућити тешке мисије за сигурно слетање на Марс.
Студија која се недавно појавила у Часопис за свемирске бродове и ракете, написали су Цхристопхер Г. Лоренз и Зацхари Р. Путнам - истраживачи из Аероспаце Цорпоратион и доцент за ваздухопловно инжењерство на Универзитету у Иллиноису. Заједно су истраживали различите стратегије слетања да би видели како би могли превазићи „Марсово проклетство“.
Једноставно речено, слетање на Марс је тежак посао, а само 53% свемирских летелица које су тамо послане од 1960-их година учинило је нетакнутом. До данас је најтеже возило које је успешно слетило на Марс Радозналост ровер, који је тежио 1 метричку тону. У будућности, НАСА и друге свемирске агенције планирају да пошаљу своје оптерећење масе у распону од 5 до 20 тона, што је изван уобичајених стратегија ЕДЛ-а.
У већини случајева то се састоји од возила које улази у марсовску атмосферу хиперсоничним брзинама до 30 Мацха и затим се успорава услед трења ваздуха. Једном када стигну до Мацха 3, испаљују падобран и испаљују своје ретророкете да би се успорили даље. Према Путнаму, проблем с тежим мисијама је што падобрански системи не могу бити добро повезани са повећањем масе возила.
На жалост, ретророкетни мотори сагоревају пуно погонског горива, што повећава укупну масу возила - што значи да су потребна тежа возила за лансирање и да мисије на крају коштају више. Поред тога, што свемирски брод треба гориво, мање запремине може да уштеди за корисни терет, терет и посаду. Како је проф. Путман објаснио у саопштењу за јавност Илиноис Аероспаце:
„Нова идеја је да уклонимо падобран и да користимо веће ракетне моторе за спуштање… Када возило лети хиперсонично, пре него што се ракетни мотори активирају, неко подизање се генерише и можемо га користити за управљање. Ако померамо тежиште тако да није једнолико упаковано, али теже на једној страни, летеће под другим углом. "
За почетак, Лоренз и Путнам истражили су диференцијални притисак који се јавља око возила када удари у Марсову атмосферу. У основи, проток око возила је различит на врху него на дну возила, што ствара дизање у једном правцу. Овај живот се може искористити за управљање возилом док се успорава кроз атмосферу.
Као што је Путнам објаснио, бродица је у овом тренутку могла или користити своје ретророкете да тачно слети брод, или да сачува своје погонско гориво за слетање највеће могуће масе - или би се могла успоставити равнотежа између ове две. На крају, питање је на којој висини ракете испаљују. Како је рекао Путнам:
„Питање је, ако знамо да ћемо палити моторе на спуштању, рецимо, Мацх 3, како бисмо требали аеродинамично управљати возилом у хиперсоничном режиму, тако да користимо минималну количину погонског горива и максимизирамо масу корисни терет који можемо слетјети? Да би максимизирали количину масе коју можемо слетити на површину, важна је висина на којој запалите моторе за спуштање, али и угао који ваш вектор брзине чини у хоризонту - колико стрмо долазите. “
У овом се налази још један важан аспект студије, где су Лоренз и Путнам проценили како да најбоље искористе вектор подизања. Оно што су открили је да је најбоље да уђу у атмосферу Марса усмереном на вектор подизања тако да се возило зарони, а затим (у зависности од времена и брзине) пребаци лифт и лети низ малу висину.
"То омогућава возилу да проведе више времена летећи ниско тамо где је атмосферска густина већа", рекао је Путнам. „Ово повећава вучу, смањујући количину енергије коју мотори који силазе морају да уклоне.“
Закључци ове студије могли би информисати будуће мисије на Марс, посебно када су у питању тешке свемирске летелице које превозе терет и посаде. Иако би ова стратегија ЕДЛ-а омогућила слетање које је више нервозно, изгледи посада сигурно се слете и не подлежу „Великом галактичком гоулу“.
Изван Марса, ово би истраживање могло имати посљедице за слијетање на друга Сунчева тијела која имају танку атмосферу. Коначно, Лоренз-ова и Путнамова стратегија хиперсонативног уласка и потисак кочења на нижој висини могли би помоћи у креираним мисијама на све врсте небеских тела.
