En los casi 120 años transcurridos desde el nacimiento del avión, los humanos han sido capaces de diseñar aviones que rompen las barreras del sonido y cuidan el cielo de la Tierra a la inversa. Volar alto sobre otro mundo, sin embargo, es un asunto completamente diferente.
Un equipo de ingenieros espaciales de la Universidad de Arizona y el Centro de Investigación Ames de la NASA se inspiraron para diseñar un nuevo concepto para la exploración aérea fuera del mundo: la navegación a Marte. Su idea, detalles en una revista reciente. Espacio, Describe una aeronave que no depende de ningún motor o motor, sino de la fuerza del viento para elevarse por encima de las nubes.
Históricamente, construir un vehículo capaz de volar a Marte a largo plazo ha sido una tarea difícil. Hay muchas situaciones en el Planeta Rojo que hacen que los aviones que vuelan sean muy diferentes a los de la Tierra, como tormentas de polvo masivas, baja gravedad en la superficie y una atmósfera 100 veces más delgada que la nuestra. Pero en 2021, los helicópteros de Marte, Astucia, Probó que otro vuelo propulsado era posible. Tiempo Del vuelo inaugural, El pequeño helicóptero de rotor se elevó unos 10 pies sobre la superficie de Marte y pudo flotar durante aproximadamente medio minuto.
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Desde entonces, Ingenuity ha realizado 29 vuelos exitosos sobre la tierra. Sin embargo, uno de los desafíos más importantes para el automóvil es la necesidad constante de energía solar para hacerlo funcionar. “Los aviones de ala fija están limitados por la operación”, dice. Adrián Busquela, autor principal de investigación sobre navegación e investigador de ingeniería mecánica en la Universidad de Arizona. «Entonces, ¿qué podemos hacer para extender la ruta de vuelo, [or] ¿Hay combustible en el barco?».
Resulta que la resolución de problemas ya prevalecía en la naturaleza. Para extender la trayectoria de vuelo de un avión, el equipo creó un modelo que utiliza una técnica llamada «»Vuelo dinámico, ”Donde un pájaro aprovecha la energía del viento para crear complejas técnicas aéreas. Las habilidades se observan principalmente en avifana como fragatas y albatros. De hecho, las alas de los albatros son tan especiales que pueden transportar corrientes de viento a miles de kilómetros sobre el nivel del mar sin necesidad de aterrizar y descansar. La combinación del vuelo dinámico con la tecnología espacial significa que los aviones de vela podrán volar durante días o incluso meses sin combustible ni motores, yendo a lugares que las misiones anteriores de la NASA nunca han explorado.
La fuerza aérea de Marte planea diseñar una nave totalmente autónoma, porque necesitan poder observar los cambios atmosféricos y ajustarse para moverse más rápido. Busquela y sus colegas ya han diseñado un algoritmo informático para hacer esto en la Tierra, pero el marinero tendrá que trasladarse a Marte si quiere sobrevivir allí.
“Tiene que haber una pieza de código que monitoree el viento, registre el viento, mapee el viento y luego encuentre la mejor trayectoria en él”, dice Boskela.
Los aviones a vela no solo ahorran energía sino también costes. Estas artesanías suelen ser baratas de producir, livianas y, debido a que son voluminosas, lo suficientemente pequeñas como para caber en una caja de zapatos. Jekan Thanga, Un profesor asociado de ingeniería aeroespacial y mecánica en la Universidad de Arizona dice que es posible que algún día se implementen como cargas útiles secundarias en las misiones insignia de Marte en el futuro অথবা o incluso se empaqueten en una flota de cubesat. Un proceso de desarrollo tan simple ciertamente hace que la producción en masa sea un concepto obligatorio.
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Pero antes de que cualquier agencia espacial pueda dar luz verde, se deben superar algunas barreras de diseño y producción del proyecto. Uno de los mayores retos del equipo es determinar cómo entrará el coche y completará la atmósfera marciana. Además, Thanga dice que la fecha límite para establecer tales artesanías nacionales aún está en el aire. Aquí es donde un tipo de transportador será útil; «Tomará un poco más de tiempo instalarlo, por lo que estamos considerando vehículos secundarios como globos aerostáticos o una aeronave», explicó Thanga.
Una vez que la nave finalmente aterrice en la superficie del Planeta Rojo, lamentablemente el tiempo de vuelo de la vela habrá terminado. Pero mientras está conectado a tierra, todavía se puede usar.
De momento, el equipo imagina que el velero tendrá una “segunda vida” como estación meteorológica. Dado que está equipada con cámaras y sensores de temperatura, presión y gas, la nave continuará monitoreando y registrando datos atmosféricos desde su ubicación remota. Finalmente, con suficientes aviones celulares resecos, se pueden usar para mejorar los rendimientos de Intel que obtienen. Modelo numérico de Marte Sistema meteorológico misterioso.
«Tenemos algo de información sobre la atmósfera de Marte, pero… no la suficiente», dijo. alejandro kling, científico investigador de la NASA y coautor del estudio. «Entonces, el propósito de la misión es aprender más sobre el medio ambiente».
A medida que la tecnología se desarrolla aún más, Thanga señaló que se podría explorar más de cerca un «ecosistema completo de vehículos voladores», p. El Gran Cañón de Marte, así como las regiones volcánicas y mesetas del planeta. Hasta entonces, el proyecto de navegación aún se encuentra en la etapa inicial de prototipo, pero con la financiación adecuada podría estar listo para una misión espacial en dos o tres años. Mientras tanto, el equipo planea probar esta nave en la Tierra pronto: después de este verano, los ingenieros llevarán los modelos a un aeródromo y los volarán a 15,000 pies sobre el aire, donde las condiciones climáticas son similares. Marte.
Todavía queda mucho por aprender antes de que estos especímenes navegantes estén listos para volar por los cielos de Marte, pero Kling insiste en que un alto riesgo genera una gran recompensa.
«Podemos volar a Marte», dijo Kling. «No digo que sea fácil, pero es tan, tan prometedor».
