Китайские ученые выдвинули предложение о гиперзвуковом полете по поверхности Марса, которое, по их словам, в случае успеха поможет колонизировать Марс.
Вертолет НАСА «Изобретательность» может пролететь расстояние более 600 метров (1 970 футов), хотя Марс, атмосфера которого в 100 раз тоньше, чем на Земле, не подходит для лопастей вертолета.
Однако гиперзвуковой дрон создан для полета в разреженном воздухе.
Беспилотный летательный аппарат весом 500 кг (1100 фунтов) с топливом, составляющим примерно половину его веса, может пролететь над марсианской местностью со скоростью, в пять раз превышающей скорость звука, на расстояние 1000 км, согласно расчетам профессора Сюй Сюя и коллег из школы астронавтики Университета Бэйхан в Пекине.
“Гиперзвуковой полет на Марсе, вообще говоря, будет не так прост, как здесь, на Земле. Но есть и хорошие новости”, — сказал Сюй в понедельник газете South China Morning Post. Сила тяжести на Марсе составляет примерно треть земной. Более низкая плотность воздуха также означает, что при турбулентности на той же высоте выделяется меньше тепла.
“Первый гиперзвуковой полет на Марс может не состояться в течение 30 лет, потому что необходимо решить многие технические проблемы”, — сказал Сюй.
Гиперзвуковой беспилотник будет использовать магний в качестве топлива, потому что на Марсе почти нет кислорода.
Люди не могут дышать атмосферой Марса, которая на 96 процентов состоит из углекислого газа. Но магний может сжигать углекислый газ.
Японские ученые предложили магний в качестве топлива для марсианского транспорта ещё в 1980-х годах.
В 2016 году исследователи Наса разработали двигатель на основе магния. Но никто и не думал о гиперзвуковом полете, главной заботой которого была тяга.
“Здесь, на Земле, углекислый газ является отходом горения. Это не очень хороший окислитель. Магний может гореть в углекислом газе при достаточно высокой температуре, но это не очень эффективно”, — сказал Сюй.
Для повышения эффективности команда Сюя предложила прямоточный воздушно-реактивный двигатель, который позволил бы порошку магния гореть дважды в отдельных камерах.
Они установили ограничение на крейсерскую скорость в 5 Маха – значительно медленнее, чем на Земле, – по той же причине.
Гиперзвуковой беспилотник, который они имели в виду, не имел бы огромных крыльев, как у других марсианских самолетов, но выглядел бы таким же тонким, как крылатая ракета.
Крейсерская высота полета составит 5000 метров, что ниже, чем у коммерческих авиакомпаний, из-за более разреженного воздуха. Но, по словам Сюя, беспилотнику нужно будет избегать высоких гор, в три раза превышающих высоту Эвереста.
Но инженерные проблемы остались, потому что металлы горят иначе, чем другие виды топлива.
Сюй сказал, что команда находится на стадии исследования, чтобы доказать осуществимость, или “третий уровень технологической готовности”.
Уменьшенный прототип необходимо будет построить и протестировать в аэродинамической трубе, которая дышала углекислым газом, чтобы имитировать окружающую среду на Марсе.
Хотя на Марсе есть немного магниевой руды, по мнению исследователей, в первых полетах, скорее всего, будет использоваться металл с Земли.
К 2035 году китайские космические власти планируют построить гиперзвуковой самолет, который сможет перевозить 10 пассажиров в любую точку Земли в течение часа.
А к 2045 году Китай будет располагать парком космических самолетов для перевозки около 10 000 пассажиров в год на околоземную орбиту, Луну или Марс или обратно.
scmp.com
