1398/02/08

ارائه راهکاری برای فرود فضاپیماهای سنگین‌تر روی مریخ

برای فرستادن مأموریت‌های رباتی جاه‌طلبانه‌تر و سپس فرستادن انسان به مریخ توانایی در فرود آوردن فضاپیماهایی سنگین‌تر در محدوده ۵ تا ۲۰ تن ضروری است. مهندسان هوافضا طی پژوهشی راهکاری نوین برای فرود آوردن فضاپیماهای سنگین‌تر روی سیاره مریخ ارائه کرده‌اند. به دلیل آن که امکان ساخت چترها بزرگ‌تر با سنگین‌تر...
ارائه راهکاری برای فرود فضاپیماهای سنگین‌تر روی مریخ

تاکنون سنگین‌ترین محموله‌ای که با موفقیت روی سطح سیاره سرخ فرود آمده مریخ نورد کنجکاوی با جرم حدود هزار کیلوگرم است. برای فرستادن مأموریت‌های رباتی جاه‌طلبانه‌تر و سپس فرستادن انسان به مریخ توانایی در فرود آوردن فضاپیماهایی سنگین‌تر در محدوده ۵ تا ۲۰ تن ضروری است. مهندسان هوافضا طی پژوهشی راهکاری نوین برای فرود آوردن فضاپیماهای سنگین‌تر روی سیاره مریخ ارائه کرده‌اند.

در مأموریت‌های کنونی برای فرود در سطح مریخ از چتر فرود استفاده می‌شود. اما امکان ساخت چترها بزرگ‌تر با سنگین‌تر شدن فضاپیما به خوبی میسر نیست. ایده نوین پژوهشگران آن است که استفاده از چتر فرود حذف و از موتورهای فرود به جای آن استفاده شود. آنان همچنین استراتژی پروازی فضاپیما حین فرود را به‌گونه‌ای بهینه‌سازی کرده‌اند که حداقل سوخت برای فرود لازم باشد و بتوان سنگین‌ترین محموله ممکن را فرود آورد. این پژوهش با حمایت آزمایشگاه پیشرانش جت (Jet Propulsion Laboratory) متعلق به ناسا (NASA) در دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه ایلینوی (University of Illinois) در ایالات‌متحده انجام شده است.

فضاپیماها با سرعت بسیار زیادی (حدود ۳۰ ماخ) وارد جو مریخ می‌شوند و مدتی را با سرعت بسیار بیش‌تر از سرعت صوت در جو به صورت هایپرسونیک پرواز می‌کنند. در راهکار ارائه‌شده موتورها هنگامی که سرعت فضاپیما در جو مریخ به حدود ۳ ماخ رسید باید روشن شوند. اما مشکل استفاده از موتور برای فرود لزوم مقدار بسیار سوخت است که حمل آن باعث سنگین‌تر شدن فضاپیما می‌شود. هر کیلوگرمی که به سوخت اختصاص داده شود یعنی یک کیلوگرم از محموله مفید قابل‌حمل کاسته می‌شود. به همین دلیل باید رهیافت‌هایی بهینه برای فرود طراحی شود که نیازمند حداقل سوخت باشد.

اگر توزیع جرم در محفظه دربرگیرنده محموله فرودی غیر یکنواخت و در سویی سنگین‌تر از سوی دیگر باشد، این موضوع باعث جابجایی مرکز ثقل و تغییر زاویه پرواز فضاپیما حین فرود در جو می‌شود. همچنین هنگامی که فضاپیما با سرعت بسیار بیش از سرعت صوت در حال پرواز هایپرسونیک است نیرویی به آن وارد می‌شود. با استفاده از این نیرو و زاویه ایجادشده در حرکت فضاپیما می‌توان تا حدی آن را هدایت کرد. پژوهشگران راهکاری برای چگونگی هدایت فضاپیما در زمان پرواز هایپرسونیک در جو ارائه کرده‌اند تا پس از روشن شدن موتورهای فرود حداقل مقدار سوخت لازم باشد و بتوان سنگین‌ترین محموله ممکن را فرود آورد.

باید توجه داشت که دقت مورد انتظار برای محل فرود تأثیر مهمی بر حداکثر جرم محموله دارد. اگر دقت فرود مطرح نباشد و فرود فضاپیما در هر جایی از سطح سیاره قابل‌قبول باشد، آنگاه همه سوخت را می‌توان برای کاهش سرعت در هنگام فرود به کار برد و  سنگین‌تری محموله ممکن را فرود آورد. اما اگر دقت فرود مهم باشد بخشی از سوخت صرف هدایت فضاپیما به نقطه موردنظر خواهد شد و حداکثر جرم محموله قابل فرود کاهش می‌یابد.

منبع: marsdaily

فناوری‌های نوین | کاوش‌های فضایی |

نظر شما
اخبار مرتبط

چین به مریخ کاوشگر می فرستد

1397/12/18
به گفته طراح ارشد برنامه اکتشاف ماه چین، این کشور قصد دارد سال آتی یک کاوشگر به مریخ ارسال کند. وو ویرن (Wu Weiren) طراح ارشد برنامه اکتشاف ماه چین در یک مصاحبه با اعلام این خبر گفت: «اکتشاف...

نمونه اولیه سفینه حامل انسان به سیاره مریخ ساخته شد

1398/01/17
ایلان ماسک (Elon Musk)، مدیرعامل شرکت اسپیس ایکس (SpaceX) اعلام کرده است نمونه اولیه سفینه فضایی استارشیپ بانام مستعار Starhopper در سایت این شرکت در جنوب تگزاس ساخته‌شده است. افزون برساخت...

پربازدیدکننده ترین خبر

موشک پروتون در پایان راه؟

بر اساس خبرهای رسیده از منابع مختلف موشکی در روسیه٬ این کشور مشغول آخرین بررسی‌ها برای بستن پرونده تولید موشک توانمند پروتون (Proton) است. خبرها نشان می‌دهد تولید موشک پروتون از ماه ژوئن ۲۰۱۸ تعطیل شده و سازمان فضایی روسه روسکاسموس (Roscosmos) در نظر دارد قبل از سال ۲۰۳۰ ساخت آن را بکلی متوقف سازد. ظاهرا دولت روسیه در نظر دارد در کنار تولید موشک قدرتمند جدیدی با توانایی بسیار بالا٬ موشک آنگارا (Angara) را به عنوان جانشین پروتون بکار بگیرد.