Исследовать другую планету непросто, но у Института перспективных концепций НАСА (NIAC) есть решение, которое может сделать это немного проще: рой пчел-роботов.
НАСА уже летало на Марс на вертолете Ingenuity, который отправил свое последнее сообщение на Землю в начале этого года. Данный робот показал себя лучше, чем могло надеяться американское космическое агентство, совершив 72 полета за 1000 марсианских дней, в то время как планировалось совершить всего пять.
Если полеты на Земле мы освоили, то полеты на другой планете представляют собой более сложную задачу.
«Красная планета обладает значительно меньшей гравитацией — на треть меньше земной — и чрезвычайно тонкой атмосферой, давление которой на поверхности составляет всего 1 процент от давления на нашей планете«, — объясняет НАСА в пресс-релизе, посвященном первому полету Ingenuity. «Это означает, что существует относительно мало молекул воздуха, с которыми могут взаимодействовать две лопасти несущего винта Ingenuity длиной 1,2 м для достижения полета».
Тем не менее, в такой атмосфере с низкой плотностью воздуха рой роботов, черпающих вдохновение в природе, мог бы процветать.
«Мигрирующие летающие животные демонстрируют удивительные полеты на большие расстояния, несоизмеримые с их размерами. Например, бабочки-монархи (размах крыльев: 10 см) пролетают 4 000 км из Северной Америки в центральную Мексику, причем по некоторым данным, они пролетают в воздухе на высоте до 3 353 м. Странствующий альбатрос (размах крыльев — 3,1 м) может обогнуть Антарктиду 2-3 раза, преодолев 120 000 км«, — рассказывают в лаборатории Kanglab при Университете Алабамы в Хантсвилле (UAH) о вдохновении, лежащем в основе проекта Marsbee.
«Хотя аэродинамический механизм, лежащий в основе таких дальних полетов, в настоящее время неизвестен, недавние исследования показали, что использование легких гибких крыльев приводит к энергоэффективным маховым движениям крыльев. Кроме того, предполагается, что податливость гибких крыльев помогает парить и скользить в неустойчивой атмосфере».
Марсианские роботы размером с пчелу, но с крыльями как у цикады, будут оснащены датчиками и коммуникационными устройствами, будут летать и собирать данные, а затем возвращаться на марсоход, служащий им базой. Роботы будут спроектированы с учетом энергоэффективности: прогнозируемое время полета составит 16 минут при использовании имеющихся в наличии коммерческих батарей.
Марсианские роботы размером с пчелу, но с крыльями как у цикады, будут оснащены датчиками и коммуникационными устройствами, будут летать и собирать данные, а затем возвращаться на марсоход, служащий им базой. Роботы будут спроектированы с учетом энергоэффективности: прогнозируемое время полета составит 16 минут при использовании имеющихся в наличии коммерческих батарей.
«Наши предварительные численные результаты показывают, что пчела с крылом цикады может генерировать достаточную подъемную силу для зависания в марсианской атмосфере«, — объясняет на сайте NIAC доцент университета Чанг-Квон Канг (Chang-kwon Kang). «Более того, энергия, необходимая марсианской пчеле, будет значительно снижена за счет использования податливых структур крыльев и инновационного механизма сбора энергии«.
В то время как производительность на планете является ключевым фактором, еще одной привлекательной стороной проекта является малый вес Marsbee по сравнению с другими роботами.
«Меньший объем, рассчитанный на конфигурацию полезной нагрузки межпланетного космического аппарата, обеспечивает гораздо большую гибкость«, — пояснил Канг. «Кроме того, Marsbee по своей природе обладает большей устойчивостью к отказам отдельных систем«.
