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火星のグライダー

しかし、なぜ？

短期および中期の宇宙工学の緊急の課題は、火星へのペイロードの配達です（できれば、数百メートルから数十メートルの精度で標的にされます）。ローバー、ロボットステーション、ドローン、入植者。そして、この課題はすでに繰り返し解決されており、火星の希薄な大気を積極的に利用していますが、従来のカプセル降下車の分散楕円の寸法はまだ10 kmのオーダーです（忍耐力の場合-7.7 km * 6.6 km ）





前世紀の90年代に提案され、私たちの時代にすでに作成されたAEOLUSミッションの例を使用して、今日のSpaceX "Starship"は、火星の大気圏での空力操作の可能性と、火星の弱い重力と希薄な大気圏の特徴を示しています。火星は、火星の大気圏での空中捕獲操作と制御された超音速飛行のために設計された宇宙船の外観を押し付けます。





雰囲気の特徴

まず、火星の大気は地球の大気よりもはるかに密度が低くなっています。しかし、地球上でさえ、空力減速は高度約80 kmで始まり、空気密度はわずか0.00002 kg / m 3です（高速ヘッドでは、速度の2乗が密度に勝ちます）





NASAのグレンセンターによって提示された火星大気のモデルを使用すると、次のようになります。





  1. 〜15〜45 kmの回廊を区別できます。ここで、密度は空力ブレーキの「地上」回廊に対応します〜40〜60 km





  2. 弱い重力の井戸の大気の密度は高度とともに急速に減少しません、火星の大気は確かに放物線速度からのブレーキングに適しています





  3. エアブレーキの初期段階では、火星の弱い重力を補うために負の揚力で飛行を試すことができます。





最も興味深いケースは、過渡的な「ホーマン」軌道の頂点での空力ブレーキです。





上層大気への侵入の高さ：125 km;





速度：6.1-7 km / s;





降下角：10〜15度。





AEOLUS

AEOLUS 90- XX NASA .





AEOLUSミッションの概略図。 気象観測所とミニローバーは、飛行中、活発に操縦しているグライダーから落下します。
AEOLUS. -

" " , -" " .





AEOLUSが衝撃吸収容器に収めたミニチュア（5kg、40cm * 20cm）ローバー
(5 , 40 * 20 ) , AEOLUS
.
AEOLUS ( ), ,
AEOLUS ( ), ,
AEOLUS.
AEOLUS.
SWERVE - AEOLUS SANDIA
SWERVE - AEOLUS SANDIA

! AEOLUS- - SWERVE, , , . () ~ 30 - 40 , / ( ) (~ 100 ) .





Pershing-2.





-2. , . SWERVE
-2. , . SWERVE

"" , SANDIA NASA. , AEOLUS (~ 12000 ) . , .





AEOLUS
AEOLUS,
AEOLUS,
AEOLUS
AEOLUS

, ( 5,5) (~ 2,1 - 2,2) (~ 0,09 - 0,12). AEOLUS ~ 6360 / 2. 1900 .





- AEOLUS , , , . ( "" )





AEOLUS

AEOLUS-
- 25g 90-
- 25g 90-
火星の大気中でAEOLUSを計画しています。 放物線速度を消し、「跳ね返り」なしで高度20 kmの回廊に移動するコントロールを選択することはできませんでしたが、10860kmの範囲が実現されました。
AEOLUS . , 20 "" , 10860

- .





- AEOLUS ( 20 ). ,





"-", , .





STARSHIP

ストリームを横切って腹でスターシップブレーキング。 Dailyastronaut.comの資料
, . everydayastronaut.com

AELOUS - , . Starship, 5- . .





Starship
Neoporkからの参照を背景にしたモデル「スターシップ」
"" Neopork
低速（最大4）および高速（最大20）のスターシップの空力品質
( 4) ( 20)

Starship AEOLUS. - - , . - - ( ).





Starship (1,62), ( 2625 /2).





(~ 17 )





, 75 ( , "" ).





「容積測定」スターシップのブレーキングは、AEOLUSよりはるかに早く約70kmから始まります。 過負荷は4 "g"を超えません。
"" AEOLUS, ~ 70 . 4 "g".
火星の大気圏に入ってから着陸するまでのスターシップの全軌道





, . - 9270 , - 630 .





AEOLUS Starship
横方向の操縦の比較青い線はスターシップの到達範囲であり、赤い線はAEOLUSです
- "", - AEOLUS

number crunching













  3. ( ) , - ( , 25 "" 10 )





  4. , ,





  5. "" - ,





  6. -





  7. Node.js - Rocket Science





念のため-軌道を計算するためのプログラムと空気力学を計算するためのプログラムに関する以前のメモ。関連するリポジトリへのリンクが添付されています







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