Planeadores futuristas pueden explorar Marte como pájaros

Durante las últimas décadas, hemos realizado varias visitas no tripuladas a nuestro vecino planeta rojo. Hoy en día, la superficie de Marte es escaneada meticulosamente por al menos 8 satélites en órbita, y sus imágenes pueden capturar características individuales de solo un pie de tamaño.

Más impresionante, 3 Rovers Ahora fluyen activamente por la superficie de Marte: no solo brindan información detallada sobre la atmósfera y la química de la superficie, sino que también toman fotos increíbles de paisajes extraterrestres.

Sin embargo, a pesar de estos increíbles logros, altos y bajos, todavía hay vastas áreas de la superficie y la atmósfera de Marte que están casi inexploradas, y muchos de estos lugares son algunos de los más interesantes para los científicos planetarios.

Entre estos se encuentran los terrenos accidentados, incluidos los cañones y los baches, que serían muy difíciles de transitar para los vehículos itinerantes.

Además, hay muchos aspectos importantes de la atmósfera inferior de Marte que no pueden ser explorados directamente por rovers o satélites en órbita: patrones de viento, cambios de temperatura y transporte de hielo, polvo y vapor de agua.

Planeadores de viento: Si bien algunos investigadores esperan explorar estas áreas más a fondo con aviones propulsados, es probable que sean demasiado pequeños o demasiado masivos y complejos para las misiones en el futuro cercano.

Para enfrentar el desafío, ahora Gikan Thanga y sus colegas de la Universidad de Arizona han propuesto nuevo diseño de avionesimpulsado enteramente por los vientos de Marte.

El diseño del equipo está inspirado en el albatros: un ave que puede pasar años de su vida en vuelo sin tocar el suelo. El albatros utiliza una combinación de técnicas para mantenerse en el aire sin agotarse. Entre estos se encuentran los movimientos de aire verticales hacia arriba desde el aire más cálido, que se generan cuando el sol calienta de manera desigual la superficie del planeta.

Todavía hay vastas áreas de la superficie y la atmósfera de Marte que están casi inexploradas.

Alternativamente, los procesos de mejora pueden formarse a medida que los vientos se aceleran o cambian alrededor de características geológicas como laderas y colinas. De cualquier manera, un albatros puede volar simplemente extendiendo sus alas, vinculando el viaje a altitudes más altas con aire en movimiento.

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Otro mecanismo utilizado por las aves es el movimiento en zigzag llamado «flotar dinámico». Esto implica el cruce frecuente del límite entre dos masas de aire, cada una de las cuales fluye a diferentes velocidades. Aquí, las aves adquieren velocidad e impulso a medida que ingresan a la masa de aire más rápida y de mayor altitud, y luego giran para ingresar a la masa de aire que se mueve lentamente, mientras mantienen su nueva velocidad.

Finalmente, vuelven a girar antes de entrar en la masa de aire más rápida y el ciclo se repite. De esta manera, el albatros puede recolectar energía eólica en la atmósfera de forma prácticamente indefinida, gastando muy poca de su energía.

Explorando el valle: Al combinar las ecuaciones del movimiento de su planeador con simulaciones de vientos en la atmósfera inferior de Marte, el equipo de Thanga ha demostrado cómo se pueden calcular las rutas de vuelo para permitir que el avión vuele el mayor tiempo posible, mientras se recopilan valiosos datos científicos.

En un escenario, describen cómo se podría usar un par de planeadores para explorar un nuevo valle en Marte. Primero se desplegarán y volarán cerca del fondo del valle, luego usarán el vuelo estacionario dinámico para moverse por el valle o sobre objetivos interesantes, lo que les permitirá recopilar imágenes más detalladas.

El planeador marciano podría transportar una variedad de instrumentos científicos. Crédito: Emily Dickman/Universidad de Arizona

Después de un tiempo, un segundo planeador volaba a lo largo de la pared del valle, utilizando los datos del primer avión para identificar posibles objetivos de interés. Esta vez, el avión caería una y otra vez al suelo, ascendiendo de nuevo sobre el valle; Obtención de energía de los procesos de modernización generados por el muro del valle.

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Después de completar sus respectivas misiones, los aviones pueden aterrizar fácilmente en la superficie del planeta, manteniendo intactos sus valiosos instrumentos científicos.

Desde los sitios de aterrizaje, cada planeador servirá como una estación meteorológica de superficie: un nodo en la red de monitoreo meteorológico más completa. Esto permitirá a los investigadores monitorear el clima en áreas de la superficie de Marte que de otro modo serían imposibles de alcanzar.

aparcar un coche: El equipo de Arizona sugiere que su planeador podría guardarse fácilmente en una nave espacial que transporte futuros vehículos y satélites a Marte.

Con su diseño simple y liviano, el planeador se puede plegar y empaquetar en un CubeSat, un pequeño satélite Tiene solo 10 cm de ancho. En su destino, el planeador puede extenderse rápidamente desde la nave espacial a medida que desciende, o ser transportado por el aire por un globo aerostático o un globo una vez que la nave espacial principal haya aterrizado.

Un avión sobrevolando pronto puede ayudarnos a comprender a nuestro vecino planetario con más detalle.

Thanga y sus colegas esperan probar su diseño a gran altura en la atmósfera de la Tierra, donde el aire es lo suficientemente delgado como para parecerse a la dinámica de la atmósfera inferior de Marte. Si sus experimentos iniciales tienen éxito, esperan que el diseño de su planeador sea financiado por la NASA, vinculando eventualmente un viaje a Marte con una misión en un futuro no muy lejano.

Al abrir vastas áreas nuevas de la superficie y la atmósfera de Marte para la exploración, un avión volador pronto puede ayudarnos a comprender a nuestro vecino planetario con más detalle.

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En última instancia, las mediciones que proporciona podrían acercarnos un paso más a la respuesta a preguntas apremiantes, como si Marte albergó vida en su pasado lejano o, en el futuro, si el Planeta Rojo podría proporcionar un nuevo hogar adecuado para los colonos humanos.

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