Divers

Selon une étude, les missions non vissées sur Mars nécessitent une nouvelle stratégie d'atterrissage

Selon une étude, les missions non vissées sur Mars nécessitent une nouvelle stratégie d'atterrissage

C'est le but de nombreuses personnes dans le monde de voir des humains à la surface de Mars. Pour atteindre cet objectif, des scientifiques du monde entier travaillent dur, développent la technologie et réfléchissent aux problèmes potentiels.

VOIR AUSSI: MARS: 56 ANS D'EXPLORATION DU 1ER MARS À INSIGHT

Envoyer des humains sur Mars ne sera pas facile et, comme Elon Musk l'a déclaré, c'est également très dangereux. Mais avant de traiter des problèmes tels que la recherche de nourriture et d'eau, vient même la tâche d'atterrir un vaisseau spatial sur la surface de la planète rouge.

Tel était le problème abordé dans une étude récente menée par des chercheurs du Département de génie aérospatial de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign.

Trouver un équilibre entre masse et puissance

À ce jour, le véhicule le plus lourd pour entrer en contact avec Mars est le Curiosity Rover qui pèse 1 tonne métrique; la future mission sera probablement plus de l'ordre de 5 à 20 tonnes. Savoir comment atterrir plus de masse sur Mars en toute sécurité est essentiel à toute future mission sur Mars.

Dans le passé, lorsqu'un véhicule spatial pénètre dans l'atmosphère de Mars, il est ralenti par rapport à sa vitesse supersonique en déployant un parachute, cela est ensuite augmenté par des moteurs de fusée ou des airbags qui l'aident à manœuvrer à la bonne vitesse et à l'angle pour un atterrissage en douceur.

"Malheureusement, les systèmes de parachute ne s'adaptent pas bien avec l'augmentation de la masse des véhicules. La nouvelle idée est d'éliminer le parachute et d'utiliser des moteurs de fusée plus gros pour la descente", a déclaré Zach Putnam, professeur adjoint au Département de génie aérospatial de l'Université de l'Illinois à Urbana. -Champagne.

Les techniques existantes ne se développent pas

La méthode actuelle implique une grande utilisation de propulseur qui ajoute à la masse du véhicule. L'augmentation de la masse des véhicules entraîne un véhicule plus cher ainsi que le risque qu'il dépasse les capacités de lancement actuelles. Plus de propulseur nuirait également à l'opportunité de charge utile pour les humains ou l'équipement scientifique.

"Lorsqu'un véhicule vole de manière hypersonique, avant que les moteurs de fusée ne soient mis à feu, une certaine portance est générée, et nous pouvons utiliser cet ascenseur pour la direction", a déclaré Putnam.

"Si nous déplaçons le centre de gravité de sorte qu'il ne soit pas emballé uniformément, mais plus lourd d'un côté, il volera sous un angle différent."

La nouvelle recherche examine les moyens de tirer parti du déséquilibre de pression entre le haut et le bas d'un véhicule et d'utiliser le pont élévateur pour aider à diriger le véhicule. "Nous avons une certaine autorité de contrôle pendant l'entrée, la descente et l'atterrissage - c'est-à-dire la capacité de diriger", a déclaré Putnam.

"De manière hypersonique, le véhicule peut utiliser l'ascenseur pour diriger. Une fois que les moteurs de descente sont allumés, les moteurs ont une certaine quantité de propulseur. Vous pouvez tirer les moteurs de telle manière que vous atterrissez très précisément, vous pouvez oublier la précision et tout utiliser. pour atterrir le plus gros vaisseau spatial possible, ou vous pouvez trouver un équilibre entre les deux. »

"La question est, si nous savons que nous allons allumer les moteurs de descente à, disons, Mach 3, comment devrions-nous diriger le véhicule aérodynamiquement dans le régime hypersonique afin d'utiliser la quantité minimale de propulseur et maximiser la masse du charge utile que nous pouvons atterrir? "

"Pour maximiser la quantité de masse que nous pouvons atterrir à la surface, l'altitude à laquelle vous allumez vos moteurs de descente est importante, mais aussi l'angle que fait votre vecteur de vitesse avec l'horizon - la pente à laquelle vous entrez", a expliqué Putnam. .

L'étude a montré comment utiliser au mieux le vecteur de portance avec des techniques de contrôle optimales. L'étude explore comment ces idées peuvent être utilisées dans une gamme de conditions de livraison interplanétaire et de propriétés de véhicule.

"Il s'avère qu'il est optimal pour le propulseur d'entrer dans l'atmosphère avec le vecteur de levage pointé vers le bas, de sorte que le véhicule plonge. Ensuite, juste au bon moment en fonction du temps ou de la vitesse, passez pour lever, de sorte que le véhicule se retire et vole à basse altitude ", a déclaré Putnam.

"Cela permet au véhicule de passer plus de temps à voler bas là où la densité atmosphérique est plus élevée. Cela augmente la traînée, réduisant la quantité d'énergie qui doit être évacuée par les moteurs de descente."


Voir la vidéo: Serve Jehovah with a faithful heart (Décembre 2021).