ناسا هواپیمای مجهز به انرژی خورشیدی MAGGIE را برای برنامه NIAC 2024 انتخاب می کند

از سال 1998 مفاهیم پیشرفته نوآورانه ناسا این برنامه با پذیرش پیشنهادهای جدید و غیرمتعارف جامعه علمی، نوآوری را تشویق کرد. کسانی که انتخاب شده اند بودجه ای برای انجام مطالعات فناوری در مراحل اولیه دریافت می کنند که می تواند به برنامه هایی منجر شود که به پیشبرد اهداف علمی و تحقیقاتی آژانس کمک می کند. که در بیانیه مطبوعاتی اخیرناسا 13 مفهومی را که در فهرست نهایی قرار داده است را اعلام کرده است فاز اول توسعهکه یک جایزه ترکیبی تا 175000 دلار برای ارزیابی امکان سنجی مفاهیم و توسعه بیشتر فناوری دریافت خواهد کرد.

انتخاب‌های امسال شامل بازگشت نمونه از سطح زهره، یک هواپیمای بال ثابت به مریخ، دسته‌ای از کاوشگرها برای سفر به پروکسیما قنطورس و کاوش در منظومه سیاره فراخورشیدی آن و موارد دیگر است. یکی از چشم نوازترین ها این است یک کاوشگر هوشمند جهانی مریخ از هوا و زمین (MAGI) پیشنهاد شده توسط Ge-Chen Jaاستاد آیرودینامیک در دانشگاه میامی و رئیس دانشگاه Coflow Jet LLC. این مفهوم به یک هواپیمای فشرده، با انرژی خورشیدی و بال ثابت نیاز دارد که قادر به برخاستن و فرود عمودی (VTOL) باشد.

از طریق NIAC، ناسا یک سنت قوی برای تبدیل پیشنهادهای تغییر بازی ارائه شده توسط عموم به کمک های مهم ماموریت حفظ می کند. همانطور که جیم فری، معاون ناسا در این مورد گفت بیانیه:

تمام مأموریت‌های جسورانه‌ای که ناسا به نفع بشریت انجام می‌دهد، صرفاً به عنوان یک ایده آغاز می‌شود و NIAC مسئول الهام‌بخش بسیاری از این ایده‌ها است. را هلیکوپتر هوشمندی پرواز بر روی مریخ و ابزار MarCO CubeSats در اعماق فضا می توانند نسب خود را به NIAC ردیابی کنند و ثابت کنند که مسیری از ایده خلاق تا موفقیت در ماموریت وجود دارد. و در حالی که همه این مفاهیم پرواز نمی کنند، ناسا و شرکای ما در سراسر جهان می توانند از رویکردهای جدید بیاموزند و به طور بالقوه از فناوری های پیشرفته NIAC استفاده کنند.”

طبق سند پیشنهادی ژا، گنجاندن فناوری جریان لغزش منحرف شده CoFlow Jet (CFJ) به این معنی است که MAGGIE قادر به سرعت 0.25 ماخ (~ 300 کیلومتر در ساعت؛ 190 مایل در ساعت) با ضریب بالابر (CL) 3.5 خواهد بود. – تقریباً یک مرتبه قدر بالاتر از هواپیماهای مادون صوت معمولی در جو نازک مریخ. یک باتری کاملاً شارژ شده 7.6 روز مریخی (sols) دوام می آورد و به MAGGIE بردی معادل 179 کیلومتر (111 مایل) در ارتفاع 1000 متری (3280 فوت) می دهد. برد کل MAGGIE برای یک سال کامل مریخی – که برابر با 668 خورشیدی یا 687 روز زمینی است – 16048 کیلومتر (9972 مایل) است. همانطور که ژا از طریق ایمیل به Universe Today گفت، فناوری ثبت اختراع CFJ از سه عنصر تشکیل شده است:

“اول، کنترل جریان فعال CoFlow Jet (CFJ) ضریب بالابر مورد نیاز برای غلبه بر چگالی کم هوا در مریخ (1٪ از چگالی روی زمین) را بهبود می بخشد. ضریب آسانسور معمولی قادر به برداشتن بار مفید نخواهد بود. دوم ، CFJ تقسیم جریان یا متوقف کردن را از بین می برد. به دلیل چگالی هوای کم در مریخ ، تعداد رینولدز بسیار کم است و باعث می شود هواپیما مستعد جدایی جریان و متوقف شود. اگر هواپیما متوقف شود ، هواپیما سقوط می کند و بازی آن تمام می شود.

سوم، CFJ اجازه انحراف جریان را می دهد، که جریانی است که توسط پروانه کشیده می شود. این می تواند جریان را 90 درجه به سمت پایین بچرخاند تا هواپیمای VTOL مجبور نباشد هنگام شناور شدن، ملخ ها را بالا ببرد. پروانه همانند حالت کروز در موقعیت رو به جلو باقی می ماند. CFJ در شیر برگشت جریان استفاده می شود. این باعث می شود هواپیماهای VTOL بسیار ساده تر از هواپیماهای معمولی باشند.

مشخصات ماموریت پیش بینی شده در اینجا شامل سه بررسی جوی و ژئوفیزیکی خواهد بود. آنها بررسی خواهند کرد که مریخ چه مدت میدان مغناطیسی داشته است، منبع سیگنال های متان که توسط آن شناسایی شده است کنجکاوی مریخ نورد در دهانه گیل و نقشه برداری گسترده از یخ آب زیرسطحی مشاهده شده در اطراف عرض های جغرافیایی میانی مریخ. اتکا به انرژی خورشیدی همچنین به این معنی است که مأموریت (ممانعت از تصادف) می تواند به طور نامحدود عملیاتی شود. به طور خلاصه، MAGGIE قادر به انجام اولین ماموریت جوی جهانی به مریخ خواهد بود و اولین مفهومی خواهد بود که امکان اکتشاف مداوم سیاره سرخ را فراهم می کند.

“این گستره جهانی دارد. ژا گفت، این می تواند به هر نقطه از مریخ برود. تمام مریخ نوردهای قبلی فقط می توانند نقطه ای در مریخ را کاوش کنند. دامنه آنها بسیار محدود است. این نه تنها می تواند سطح زمین را بررسی کند، بلکه می تواند جو را در حین پرواز نیز بررسی کند.

پروفسور همچنین خاطرنشان کرد که چگونه مفهوم او به آن ادای احترام می کند مدبر بودن هلیکوپتری که به طور موثر پتانسیل ماموریت های هوایی به مریخ را نشان داد. او استدلال کرد که مگی به دلیل ماهیت جسورانه و انواع رسانه هایی که می تواند کشف، مطالعه و به تصویر بکشد، برای مخاطبان جذاب خواهد بود. مطابق با سنت افتخار آمیز اسپین آف ناساژا همچنین اشاره کرد که چگونه توسعه این مفهوم برای کاوش در محیط‌های فرازمینی کاربردهایی برای فناوری‌های VTOL در اینجا روی زمین خواهد داشت:

“در حال حاضر یک حرکت بزرگ در زمین برای توسعه eVTOL برای تحرک هوایی شهری وجود دارد (اگر آشنایی ندارید آن را در گوگل جستجو کنید). همه آنها باید از روتورهای هدینگ، بالهای کج شونده و بالابر به علاوه کروز استفاده کنند. سنگین، کشدار و ناکارآمد است. با استفاده از همان فناوری جریان انحراف CoFlow Jet (CFJ) MAGGIE، می‌توانیم کارایی eVTOL روی زمین را تا حد زیادی بهبود ببخشیم.

اطلاعات بیشتر: ناسا