Инженеры NASA совершили технологический прорыв, впервые разогнав лопасти прототипа марсианского вертолета до сверхзвуковых скоростей. В ходе испытаний в Лаборатории реактивного движения (JPL) роторы достигли скорости 1,08 Маха, сохранив при этом структурную целостность и стабильность вращения.
Эксперименты проводились в специализированной вакуумной камере, имитирующей условия Красной планеты. Для достоверности испытаний инженеры заполнили камеру углекислым газом с крайне низким давлением, чтобы воспроизвести плотность марсианской атмосферы, которая составляет лишь 1% от земной.
Зачем летать быстрее звука?
Цель NASA — создание нового поколения летательных аппаратов, способных нести полноценную научную аппаратуру, чувствительные сенсоры и емкие аккумуляторы. Хотя легендарный вертолет Ingenuity стал первым устройством, совершившим полет на другой планете, он оставался лишь демонстратором технологий и практически не выполнял научной работы.
Аэродинамика полета на Марсе крайне сложна: из-за разреженного воздуха разработчикам приходится либо увеличивать размеры роторов, либо радикально повышать скорость их вращения. Успешный выход на сверхзвук открывает путь к преодолению этих ограничений.
Детали эксперимента
В ходе предыдущих миссий Ingenuity частота вращения роторов была ограничена 2700 об/мин, чтобы концы лопастей не приближались к звуковому барьеру и не сталкивались с опасными аэродинамическими явлениями. В новых тестах инженеры подняли показатель до 3750 об/мин, дополнительно создав встречные потоки газа для имитации марсианских ветров.
Результаты показали, что преодоление скорости звука повышает подъемную силу будущих аппаратов примерно на 30%. В испытаниях участвовали два типа роторов: трехлопастной и двухлопастной, предназначенный для перспективного проекта SkyFall. Последний продемонстрировал впечатляющую эффективность, достигнув сверхзвуковой скорости при меньшем количестве оборотов.
Показатели превзошли ожидания: специалисты рассчитывали выйти на 1,05 Маха, однако достигли 1,08 Маха. Сейчас команда NASA занимается глубоким анализом данных, полученных в ходе 137 тестовых запусков.
Будущее марсианских полетов
Полученные данные станут фундаментом для миссии SkyFall, в рамках которой к Марсу планируется отправить сразу три новых вертолета. Старт миссии намечен на декабрь 2028 года.
В NASA уверены, что подобные аппараты кардинально изменят стратегию исследования соседней планеты. В отличие от марсоходов, вертолеты способны оперативно изучать труднодоступные кратеры и глубокие каньоны, а также оказывать поддержку будущим пилотируемым экспедициям.
