NASA испытало прототип аппарата Dragonfly для полетов в атмосфере Титана
Группа исследователей из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (APL) провела испытания уменьшенного прототипа винтокрылого летательного аппарата Dragonfly в исследовательском центре NASA. В 2027 году аппарат отправится к Титану — крупнейшему спутнику Сатурна, а пока инженеры проверили его способность летать и осуществлять спуск на поверхность.
Посадочный модуль «Стрекоза» (Dragonfly) создается по программе НАСА «Новые рубежи» (New Frontiers) для исследования Титана, в том числе отбора проб грунта и атмосферы и изучения химсостава поверхности в различных геологических условиях. Концепция миссии включает возможность посещения разных мест планеты-цели для определения ее обитаемости, изучения того, достаточно ли далеко продвинулся небиологический синтез веществ на планете для возникновения жизни. Аппарат будет искать химические маркеры жизни на водной или углеводородной основе.
На этой неделе агентство сообщило, что уменьшенную модель аппарата, оснащенного восемью несущими винтами, продули в дозвуковой части аэродинамической трубы Исследовательского центра имени Лэнгли в штате Вирджиния. Специалисты протестировали две различные конфигурации «Стрекозы»: авторотирующий спуск и переход к полету с работающим двигателем, а также горизонтальный полет вперед.
Дозвуковая часть аэродинамической трубы размером 4,2 х 6,7 метров использовалась для проверки моделей вычислительной гидродинамики и данных, собранных с помощью наземных беспилотных летательных аппаратов, оснащенных бортовой электроникой, разработанной для Dragonfly. Кроме того, аппарат испытали в четырехметровой трансзвуковой части трубы, чтобы сымитировать вход в атмосферу Титана. Тесты должны были проверить несущие винты посадочного модуля, а также аэродинамическую устойчивость обтекаемой защитной оболочки аппарата при спуске к поверхности Титана.
«Мы протестировали условия по всей предполагаемой траектории полета при различных скоростях ветра, оборотах несущих винтов и углах атаки, чтобы оценить аэродинамические характеристики аппарата», — пояснила руководитель испытаний Бернадин Джулиано. В общей сложности специалисты провели более 700 попыток, проверив более 4000 индивидуальных расчетных точек. «Все задачи во время тестирования были успешно выполнены. Полученные данные помогут повысить уверенность в наших имитационных моделях на Земле, прежде чем применять их в условиях Титана», — добавила она.
Титан — второй по величине спутник планеты в Солнечной системе. На его поверхности есть реки, озера и моря, однако, в отличие от нашей планеты, на Титане течет жидкий метан, а не вода. Тем не менее из-за некоторого сходства с Землей ученые предполагают, что на спутнике Сатурна может существовать жизнь.
Dragonfly представляет собой винтокрылый летательный аппарат, который оснащен восемью несущими винтами с электродвигателями, получающими питание от многофункциональное радиоизотопного термоэлектрического генератора, подобного установленному на марсоходе Curiosity. По размеру он сравним с небольшим автомобилем. Низкая гравитация также позволит аппарату дольше оставаться в воздухе, а благодаря более плотной атмосфере Титана винтокрылому Dragonfly будет летать проще, чем коптеру Ingenuity, который работает на Марсе. Кстати, именно опыт марсианского аппарата был взят за основу при проектировании Dragonfly.
В прошлом году космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» предоставил самые подробные на сегодняшний день наблюдения Титана. По мнению ученых, как только Dragonfly достигнет спутника Сатурна, он сможет полностью изменить наше представление не только о Титане, но и об эволюции всей Солнечной системы.
