NASA недавно разогнало лопасти своего вертолёта следующего поколения до скоростей Мах 1,08 в знаменитой Лаборатории реактивного движения (JPL) недалеко от Пасадены, Калифорния. JPL испытывает высокопроизводительную версию оригинального вертолёта Ingenuity, который совершил 72 полёта с апреля 2021 по январь 2024 года. На Земле лопасти вертолёта никогда не прорывают звуковой барьер, однако благодаря тому, что будет делать следующая версия вертолёта, сверхзвуковые лопасти идеально подходят для этой задачи.

Следующее поколение марсианских вертолётов будет оснащено системой управления полётом под названием «Autonomy», которая обладает искусственным интеллектом, который можно активировать в случае проблем, обеспечивая возобновление полёта и безопасную посадку. В пресс-релизе от марта 2026 года NASA подробно изложило свои инициативы по реализации Национальной космической политики и представило миссию с следующим марсианским вертолётом, который будет готов к концу 2028 года. Три вертолёта класса Ingenuity станут часть полезной нагрузки Skyfall, которая будет доставлена на Марс в рамках инновационной миссии.
Механизм развертывания вертолёта будет столь же изобретательным, как и большинство исторических марсианских миссий JPL, решив одну из самых давних проблем — доставку исследовательских аппаратов с орбиты Марса на поверхность. Ранее команды JPL разрабатывали прыжковые аппараты, окружённые огромными подушками безопасности для защиты при спуске с парашютом, которые совершали несколько прыжков перед остановкой. Доставка последних двух роверов NASA — Curiosity и Perseverance — была ещё более впечатляющей. С помощью манёвра «небесный кран», при котором платформа с двигателями опускала тяжёлые ровосы на поверхность с помощью тросов, а затем улетала от места посадки для безопасной посадки. Новая техника посадки JPL предполагает, что вертолёты просто взлетят, пока полезная нагрузка ещё в воздухе.
Сверхзвуковые лезвия для Марса
Зачем нужно разгонять роторы до такой скорости? Атмосфера Марса составляет всего 1% от плотности Земли, что означает, что лопасти вертолёта имеют значительно меньше молекул воздуха для создания подъёмной силы, и для полёта требуется больше мощности. Хотя вертолёт Ingenuity хорошо летал на Марсе, он не мог нести значительные полезные нагрузки.
Согласно симуляциям NASA, три вертолёта войдут в атмосферу Марса, прикреплённые к основному космическому аппарату. Приближаясь к поверхности, они просто улетают от платформы для посадки и приземляются на марсианскую поверхность. Вертолёты будут выполнять современное картографирование рельефа для определения потенциальных мест посадки для пилотируемых миссий на Марс, а также будут оснащены более специализированным оборудованием для сканирования поверхности для дальних исследований. Всё это означает, что вертолёты должны будут поднимать больше веса, а сверхзвуковые лопасти помогут обеспечить эту возможность.
Работа лопастей на сверхзвуковой скорости связана с риском из-за непредсказуемого поведения любого лопасти или крыла на таких скоростях. Оригинальный вертолёт Ingenuity никогда не превышал 2700 об/мин, что обеспечивало сохранение скорости роторов в диапазоне Мах 0,7, с разницей в скорости, позволявшим превышать Мах 1 даже при неожиданном порыве ветра на Марсе. Недавний тест в JPL был направлен на то, чтобы убедиться, что лопасти могут вращаться достаточно быстро без риска структурного разрушения, которое могло бы преждевременно завершить миссию марсианского вертолёта. Команды JPL должны были достичь скорости вращения ротора не менее 540 миль в час, чтобы преодолеть звуковой барьер в имитируемой марсианской среде (немного ниже, чем требуется на Земле).
Использование ядерной энергии для доставки вертолётов на Марс
Миссия Skyfall станет первой межпланетной миссией, использующей ядерную электроэнергию, и станет выдающимся шагом вперёд в исследовании глубокого космоса. Большинство космических аппаратов используют солнечную энергию для работы в глубоком космосе. Однако ни одна из них так и не смогла добраться до Юпитера, где солнечные панели становятся неэффективными, а топливная энергия — недостаточной.
Эта миссия является первой из ряда запланированных NASA приложений, направленных на устранение существующих барьеров для безопасности полетов и активацию цепочки поставок, которая будет поддерживать эту технологию в будущем. Революционное в этом — это то, что это позволит людям исследовать внешние пределы нашей Солнечной системы. Эффективная дальность космического аппарата в этом случае будет ограничена только отказами оборудования и сроком годности.
Миссия также заложит основу для постоянной лунной базы NASA, где ядерный источник энергии под названием Lunar Reactor-1 (LR-1) обеспечит бесперебойное электроснабжение. Эта энергия будет полезна даже в 14-дневную лунную ночь, когда солнечные панели неэффективны. США ускоряют путь к установлению постоянного присутствия человека на Луне, и эта технология станет ключом к обеспечению надежной энергии для работы астронавтов на поверхности на долгие










