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El nuevo helicóptero de la NASA está listo para volar en Marte
Además del Rover, la NASA planea enviar un vehículo aéreo no tripulado a Marte en 2020. Desde hace cuatro años han estado trabajando en una aeronave que les permita explorar el planeta rojo desde las alturas, y finalmente está listo para volar. La agencia espacial estadounidense confirmó que el Mars Helicopter, como han nombrado al helicóptero, superó exitosamente las primeras pruebas realizadas en enero.
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Es como el que se va de vacaciones a Capadocia y no conoce Las Médulas. Que si,que está muy bien,que impresiona ver ésas estructuras desde el aire,pero leñe,que tienes un espacio único a menos de 7 horas en coche de tu casa.
Típicamente:
q = 1/2*densidad*Vel*Vel
L = q*CL
D = q*CD
* Este es un modelo de superficie sustentadora básica. En el caso de un helicóptero, el global no será tan ideal, pero para una aproximación es suficiente.
Para conseguir el mismo nivel de sustentación, dado que como bien mencionas, la atmósfera es ~0.01 de la terrestre, simplemente habría que incrementar la velocidad de las palas. Debido a ese mágico "cuadrado de la velocidad" presente en la presión dinámica, las palas no tendrían que rotar 100 veces mas rápido, sino solamente 10.
Tal y como menciono al inicio, este incremento de velocidad de rotación no se traduce en un incremento de potencia requerida, dado que la resistencia aerodinámica también es menor. Como dimensionado inicial, la potencia requerida* es idéntica a la requerida en la tierra (centrándonos solo en la atmósfera).
*Ojo que ya de inicio es menor porque la gravedad es menor.
Por supuesto habría que tener en cuenta un incremento de la potencia requerida debido a la fricción de los rodamientos (Mayor velocidad de rotación). Pero tengo la sensación de que la industria espacial puede fabricar rodamientos notablemente mejores que los disponibles para aero-modelistas aficionados....
En cualquiera caso, se puede conseguir mas sustentación sin incrementar la velocidad simplemente aumentando el angulo de paso las palas, y también hay que considerar que la gravedad es menor, reduciendo la potencia requerida. Al ser un helicóptero también habría que tener en cuenta consideraciones de flujo transónico o supersónico al ser la atmósfera de composición diferente a la terrestre, pero vamos, en general el hacer que el bicho vuele no parece complicado desde el punto de vista "aerodinámico". Ahora, enviar, comunicarse y comandar un dispositivo como este en otro planeta es otro tema...
Muy posiblemente la el factor de forma venga limitado por su integración en la sonda principal.
Aparte, nosotros no estamos gastando nada de dinero, en tal caso sería dinero de los EEUU, así que se gasten su dinero como quieran.
Yo,ni en Marte ni en el fondo marino. Bastante tengo con lo mío
La exploración espacial está resultando más fácil que la marina a profundidad abisal; es más cara porque también es más masiva. Pero la eventual colonización humana en ambos casos va a ser costosa y peligrosa por distintos motivos.
En el fondo marino, la presión h. es de 400 atm por término medio, en la fosas puede superar las 1.000.
En Marte tienes básicamente una atmosférica negativa, es un alto vacío del 99 % parecido al espacio exterior. No hace falta reforzar la estructura del vehículo ni blindar la electrónica con cajas fuertes estancas.
En una atmósfera densa, como la 'venérea', alcanza las 90 atm, aparte de la temperatura de horno de alfarero y los agresivos químicos.
Además con la ventaja adicional de que allá todo pesa 2/3 menos que acá.
Otra cosa es que les parezcan vehículos más difíciles de desplegar, más aparatosos o poco "dirigibles".
Ahora ten en cuenta otra cosa, al igual que en la Tierra, en Marte al elevarse también disminuye la concentración de atmósfera y la presión. Así de primeras no te voy a afirmar que no se pueda, pero desde luego que puede que sea algo bastante complicado.
Pero bueno, igualmente el caso del helicóptero también me parece complicado y parece que lo están consiguiendo.
La antena no necesita un alcance mayor de 300 m.
1) Sin ánimo de polemizar. Si revientan a determinada altitud, es algo calculado a propósito, precisamente para recoger la carga útil.
Un globo sobredimensionado podría flotar indefinidamente por ahí; no subiría más allá de una altitud X por equilibrio hidrostático, ni estallaría por insuficiente cantidad de gas.
2) Estoy de acuerdo. Y la atmósfera es tan fina y la presión disminuye tan rápido, que no es útil para volar por encima de ~600 m.
El helicóptero este tiene un techo máximo de 400; pero para vuelos de sólo 90" y una velocidad de ascenso máx. de 5 m/s, le sobrará muchísima altura.
El tema de los rodamientos del rotor supongo que lo resuelva Timken con algún prototipo carísimo de cerámicos de gas estancos de lámina aerodinámica. Para sólo cinco vuelos de 90", no creo que se compliquen más.
Lo que sí parece que llevan al límite es lo que comentas del problema de pérdida de sustentación por pérdida de eficiencia en los extremos de las palas con un flujo de gas supersónico.
Resulta que el rotor gira entre 1.500 y ~3.000 rpm con un diámetro de 1.200 mm.
Tienen al menos tres problemas:
• El boom sónico se da a una velocidad un 30 % más baja que en la Tierra a nivel del mar. Y esos ~190 m/s en la punta de las palas se aproximan mucho al límite subsónico.
• Aunque limiten los vuelos al mediodía marciano y a pleno sol, la velocidad del sonido a temperaturas muy bajas se ralentiza otro 10 ó 12 % más. De hecho, han estado probando el artilugio en el ártico.
• Si los vuelos se prolongaran más, y en presencia de CO2 sublimado en la atmósfera con cierta saturación, podría precipitar en las palas del rotor en forma de hielo seco a velocidades altas, por la repentina depresión y bajada del punto de rocío del gas.
donde la atmósfera tiene un 0.6% de la Presión, y un 0.4% de la Densidad que hay en la Tierra...
Genial!
Y luego tendré que creerme los videos CGI de pura Propaganda que publiquen, no?