Напомена уредника: Овај пост гостију написао је Анди Томасвицк, инжењер електротехнике који прати свемирску науку и технологију.
Један од технички најтежих задатака било којих будућих мисија на Марс, је да се астронаути безбедно спусте на земљу. Комбинација велике брзине потребне за краће путовање у свемиру и знатно лакше марсовске атмосфере ствара проблем аеродинамике који је до сада решен само за роботске свемирске летелице. Ако ће људи једног дана ходати по прашњавој површини Марса, прво ћемо морати да развијемо боље технологије уласка и слетања (ЕДЛ).
Те технологије су део недавног састанка Лунарног планетарног института (ЛПИ), Концепти и приступи истраживању Марса, одржаног од 12. до 14. јуна у Хјустону, који се концентрисао на најновији напредак технологија које би могле да реше проблем ЕДЛ.
Од мноштва технологија које су представљене на састанку, већина се чинила да укључује вишеслојни систем који садржи неколико различитих стратегија. Различите технологије које ће попунити те нивое делом зависе од мисије и све их још треба више тестирати. Три најчешће дискутирана су хиперсонски аеродинамички усисивачи на надувавање (ХИАД), надзвучни ретро погон (СРП) и различити облици аеробракинга.
ХИАД-и су у основи велики топлотни штитници, који се обично налазе у многим врстама капсуле за поновно пуњење које се користи у последњих 50 година свемирским летом. Они раде користећи велику површину како би створили довољно провлачења кроз атмосферу планете да успоре путујуће летелице до разумне брзине. Пошто је ова стратегија годинама тако добро функционисала на Земљи, природно је да се технологија пренесе на Марс. Међутим, постоји проблем са преводом.
ХИАД-ови се ослањају на отпор ваздуха због његове способности да успори пловило. Будући да Марс има много тању атмосферу од Земље, тај отпор није ни приближно ефикасан у успоравању поновног уласка. Због овог пада ефикасности, ХИАД-ови се сматрају само за употребу са другим технологијама. Пошто се користи и као топлотни штит, мора бити причвршћен на брод на почетку поновног уласка, када трење ваздуха изазива велико загревање на неким површинама. Једном када се возило успорило на брзину где загревање више није проблем, ХИАД се пушта да би омогућио другим технологијама да преузму остатак процеса кочења.
Једна од тих других технологија је СРП. У многим схемама, након ослобађања ХИАД-а, СРП постаје првенствено одговоран за успоравање пловила. СРП је врста технологије слетања која се обично налази у научној фантастици. Општа идеја је врло једноставна. Исте врсте мотора који убрзавају свемирску летјелицу како би избјегли брзину на Земљи могу се окренути и користити за заустављање те брзине на путу до одредишта. Да бисте успорили брод, или оборите оригиналне ракетне потиснике на ракету или дизајнирајте ракете окренуте према напријед које ће се користити само за слетање. Хемијска ракетна технологија потребна за ову стратегију је већ добро разумљива, али ракетни мотори раде другачије када путују надзвучним брзинама. Потребно је обавити више испитивања како би се конструисали мотори који могу да се носе са напрезањем таквих брзина. СРП такође користе гориво, које ће летјелици бити потребно да пређе цијелу удаљеност до Марса, што његово путовање чини скупљим. СРП-ови већине стратегија такође су избачени у неком тренутку током силаска. Тежина и тежина контролисаног спуштања док пратећи стуб пламена до места слетања помажу да се доведе до те одлуке.
Једном када СРП-ови потисници падну, у већини дизајна преузела би технологија аеробракинга. На конференцији се најчешће расправљала о технологији балота, комбинованог балона и падобрана. Идеја која стоји иза ове технологије је да се ухвати ваздух који пролази поред слетећег брода и користи га за попуњавање баллута који је везан за летелицу. Стискање ваздуха који жури у баллуте проузроковало би да се гас загрева, уствари стварајући балон са топлим ваздухом који би имао слична својства подизања као и они који се користе на Земљи. Под претпоставком да се довољно зрака удуби у балоту, то би могло пружити коначно успоравање потребно за лагано спуштање летјелице с Марсовске површине, уз минималан стрес на терет. Међутим, укупна количина ове технологије би успорила пловило зависи од количине ваздуха коју би могао да унесе у своју структуру. С више зрака долази и већи баллуте, а више напрезања на материјалу од којег је баллуте направљен. Уз то, она се не сматра самосталном ЕДЛ технологијом.
Ове стратегије једва гребе по површини предложених ЕДЛ метода које би људска мисија могла користити на Марс. Радозналост, најновији ровер који ће ускоро слетјети на Марс, користи неколико, укључујући јединствени облик СРП-а познат као Ски Цране. Резултати његових система помоћи ће научницима попут оних на конференцији ЛПИ да утврде који ће пакет ЕДЛ технологија бити најефикаснији за све будуће људске мисије на Марс.
Наслов слике: Умјетников концепт хиперсоничног аеродинамичког усисивача на надувавање који успорава улазак атмосфере у свемирску летјелицу. Заслуга: НАСА
Други опис слике: Надзвучни млазови испаљују се испред свемирске летелице како би се успорило возило током уласка у марсовску атмосферу пре активирања падобрана. Слика је из Марс Сциенце Лабораторија на Мацх 12 са 4 надзвучна ретропропулзијска млазева. Заслуга: НАСА
Извор: ЛПИ концепт и приступи истраживању Марса
