Черновики документов НАСА показывают, каким будет следующий марсианский вертолет. Его разрабатывают робототехники из Лаборатории реактивного движения (JPL), Исследовательского центра НАСА Ames и AeroVironment, компании, которая помогла в разработке «Индженьюити». Гексакоптер будет примерно в 6 раз больше предшественника.
Результатом этой работы стал Mars Science Helicopter (MSH), 30-килограммовый гексакоптер, способный выполнять уникальные научные исследования на поверхности Марса, не требуя поддержки с марсохода.
Вертолет будет иметь соосную конструкцию с двумя несущими винтами, аналогичную его предшественнику. Он сможет использовать манипулятор и микробур, чтобы доставить образцы обратно на посадочный модуль, который будет нести научные инструменты, включая комплект для обработки микроизображений и инструмент для выявления признаков жизни.
Гексакоптерная версия MSH будет искать подземный водный лед на большой площади, а также собирать атмосферные данные из нижних слоев атмосферы, которые трудно измерить с поверхности или с орбиты.
Считается, что в высоких северных широтах Марса находится значительное количество водяного льда прямо под поверхностью. Это важно для понимания круговорота воды и истории климата планеты, а также потому, что водяной лед потенциально может обеспечить будущие миссии на Марс кислородом.
Еще одна область потенциального применения марсолета заключается в забирании образцов грунта прямо в полете, например, со стенок кратеров.
Пока научная нагрузка MSH все еще находится в стадии обсуждения.
Планер гексакоптера будет несколько тяжелее соосной конструкции, но он сможет работать с одним (или даже с двумя несущими винтами. Вес концептуального образца составляет около 31 кг, а общий диаметр - чуть более четырех метров, с шестью роторами, каждый с четверкой лопастей по 0,64 метра. Полезная нагрузка гексакоптера составляет 5 кг.
MSH будет иметь максимальную скорость около 30 м/с, время зависания в пять минут или дальность полета до 10 км за полет, а солнечный элемент на крыше транспортного средства сможет заряжать батареи MSH в течение одного полета. Таким образом, гексакоптер сможет облететь столько же территории за несколько дней, сколько марсоход исследовал годами.
JPL и ее партнеры также работали над дизайном лопастей и технологией складывания MSH внутри аэрооболочки. Она предусматривает возможность развертывания гексакоптера в воздухе как части процесса посадки, что позволит избежать дополнительных затрат для разработки специального посадочного модуля.
Опыт «Индженьюити» показал, что орбитальные изображения подходят для того, чтобы найти безопасные места для посадки. Это означает, что MSH может не потребоваться сложная система обнаружения для выполнения автономных посадок, а это снизит его массу и упростит конструкцию. Кроме того, запуски «Индженьюити» показали хорошие возможности для полетов марсолетов в ветреную погоду.
Теперь исследователи также понимают, как современное компьютерное оборудование и программное обеспечение можно использовать в космических кораблях. JPL внедрила в «Индженьюити» чип Qualcomm Snapdragon 801 под управлением Linux, что дало ему в 150 раз больше вычислительной мощности, чем марсоходу. Теперь подобную механику хотят использовать с MSH для создания продуманной вычислительной архитектуры.
В НАСА говорят, что концепция MSH достаточно зрелая для широкого круга потенциальных научных миссий, и что следующим шагом будет ее оптимизация для конкретного сценария миссии с учетом места посадки, времени года и общих целей.
Между тем «Индженьюити» в ходе Aviation Week Network присудили премию Laureate Awards за «выдающиеся достижения в аэрокосмической отрасли». 5 августа марсианский вертолет успешно выполнил свой одиннадцатый полет и впервые удалился от марсохода «Персеверанс» более чем на 600 метров. Во время предыдущего, десятого полета в конце июля марсолет побил рекорд высоты и поднялся на 12 метров.
Комментарии (18)
Ad_Infinitum
11.08.2021 16:04А что если использовать для дальних перелетов в целях экономии - дрон планер, который может садится на хвост в режиме "коптер".
Goupil
11.08.2021 16:36Атмосфера слишком худая, такой планер должен быстро лететь лишь чтобы удержаться.
speakingfish
11.08.2021 16:15Ожидал увидеть раскладываемые во время стоянки солнечные батареи.
Goupil
11.08.2021 16:36Солнечная батарея что то слишком мелкая для такой махины, тем более садиться он вроде планирует не на экваторе.
Archie1980
12.08.2021 08:52~ на рисунке указан размер батареи ( примерно ) . пол метра Х пол метра . пол метра в квадрате ( S )
mctMaks
12.08.2021 09:23+130-килограммовый гексакоптер,
Вертолет будет иметь соосную конструкцию с двумя несущими винтами,
что не укладывается в голове это. Соосная это же когда два винта друг над другом и вращающиеся в противоположные стороны, а тут даже на рисунке показаны обычные 6 винтов.
Goupil
Интересно насколько реализуемо по весу было бы сделать такой коптер на RTG.
TedBronson
Вопросы как по весу, так и по доступности. Весь существующий и запланированный к производству плутоний уже расписан по миссиям, его очень мало.
mctMaks
а что (или кто) мешает новый наработать? цель вроде как мирная, почему бы и нет?
Lirix_vladimir
23 декабря 2015 в 03:37
В США впервые за 27 лет начали производить собственный плутоний-238
https://habr.com/ru/news/t/388327/
mctMaks
точно, помню что видел новость, но не помню где и когда. все по заветам классики "тут помню, тут не помню"
Archie1980
Плуто́ний-238 (англ. plutonium-238) — радиоактивный нуклид химического элемента плутония с атомным номером 94 и массовым числом 238. Является первым открытым изотопом плутония. Был открыт в 1940 году Гленом Сиборгом, Дж. Кеннеди, Артуром Валем и Э. М. Макмилланом в результате бомбардировки урана-238 дейтронами ( вики )
Период полураспада плутония-238 составляет 87,7(1) года . Один грамм чистого плутония-238 генерирует приблизительно 0,567 Вт мощности . Плутоний-238 образуется в любом ядерном реакторе, работающем на природном или малообогащённом уране, содержащем в основном Уран-238 . Цена одного килограмма плутония-238 составляет примерно 1 млн долларов США
Израиль например производит сам для себя Плутоний-239 ( более активный ) для своих бомб и Ядерной электростанции
Archie1980
~ Плутония у сша очень много . на плутонии не делают потому что эт увеличивает Вес и стоимость вертолётика . Плутоний эт мини ядерная электростанция вырабатывающая Тепло & пар
Valerij56
Конкретно плутония-238 в США мало, и он весь, с учётом его производства, расписан по будущим миссиям. Проблема в том, что плутоний-238 необходимо отделить от других изотопов.
Ничего подобного. Плутоний-238 используется в РИТЭГах, где нет цепной реакции, никакого пара и движущихся частей, а электричество вырабатывается термоэлементами. А вот другие изотопы плутония могут использоваться как ядерное топливо в атомных реакторах, или как прекурсоры для ядерного топлива.Archie1980
РИТЭ́Г (радиоизотопный термоэлектрический генератор) — радиоизотопный источник электроэнергии, использующий тепловую энергию, выделяющуюся при естественном распаде радиоактивных изотопов и преобразующий её в электроэнергию с помощью термоэлектрогенератора
Без воды ... без пара ... без роторов ... без динамо машины ... я не знал что эт так работает
По сравнению с ядерными реакторами, использующими цепную реакцию, РИТЭГ и значительно меньше, и конструктивно проще. Выходная мощность РИТЭГа весьма невелика (до нескольких сотен ватт) при небольшом КПД. Зато в них нет движущихся частей и они не требуют обслуживания на протяжении всего срока службы, который может исчисляться десятилетиями ( вики )
РИТЭГи применимы как источники энергии для автономных систем, удалённых от традиционных источников электроснабжения и нуждающихся в нескольких десятках-сотнях ватт при очень длительном времени работы, слишком долгом для топливных элементов или аккумуляторов
Плутоний-238 в 2006 г. при запуске зонда «Новые горизонты» к Плутону нашёл своё применение в качестве источника питания для аппаратуры космического аппарата . Радиоизотопный генератор содержал 11 кг высокочистого диоксида Pu238 , производящего в среднем 220 Вт электроэнергии на протяжении всего пути (240 Вт в начале пути и, по расчётам, 200 Вт к концу)
Марсоход использует последнее поколение РИТЭГов, называемое Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator. Это устройство производит 125 Вт электрической мощности, а по истечении 14 лет — 100 Вт
Период полураспада 88 лет (потеря мощности 0,78 % в год) с образованием высокостабильного изотопа U234
Во времена СССР было изготовлено 1007 РИТЭГов для наземной эксплуатации. Почти все они делались на базе радиоактивного тепловыделяющего элемента с изотопом стронций-90 (РИТ-90). Тепловыделяющий элемент представляет собой прочную тяжёлую герметичную сварную капсулу, внутри которой находится изотоп
КПД у них 5% , масса пол тонны обычно на Земле
Термоэлектрогенератор — это техническое устройство (электрический генератор), предназначенное для прямого преобразования тепловой энергии в электричество посредством использования в его конструкции термоэлементов (термоэлектрических материалов)
В основе термоэлектрического эффекта Зеебека из 1821 года лежит тот факт, что температурное воздействие в токопроводящем некотором материале вызывает тепловой поток внутри ; это приводит также к переносу носителей заряда внутри материала
Тепло вид электро магнитного излучения . И электрическое поле и магнитное поле оказывают ( оба ) влияние на заряженные частицы ( неважно какого знака ) - толкают их
Тепло = слабое ЭМ поле , поэтому и толкает не сильно
Из за своего веса такая батарея в лёгких вертолётиках не используется
Лёгкие такие современные батарейки ( РИТЭ́Ги для космоса ) весят по 40 кило всего
цена не указана но эт где то будет 50 млн евриков за 1 батарейку со временем ( весь вертолётик стоит наверно 25 млн $ , с разработкой )
Cost ( старых моделей , тех что запускали уже ) :
The MMRTG ( РИТЭ́Г ) cost an estimated 109,000,000 $ to manufacture and 83,000,000 $ to research and develop ( каждую новую модную версию )
со временем цена сильно упадёт
Valerij56
Сейчас из-за стоимости и сложности доставки НАСА отправляет один аппарат в десять лет. После начала полётов Старшипа всё может измениться, и в каждый синод могут отправляться несколько аппаратов. Вертолёт с РИТЭГом практически необходим для обследования больших пещер.
Archie1980
Вес концептуального образца составляет около 31 кг, а общий диаметр - чуть более четырех метров, с шестью роторами, каждый с четверкой лопастей по 0,64 метра. Полезная нагрузка гексакоптера составляет 5 кг
на Батарейках с плутонием он будет весить 100 кило , где 40 будет батарея . И огромные лопасти ( 8 штук например )
Технически возможно , только цена сильно вверх