Umetniška vizija vesoljskega plovila, ki uporablja retropulsijo za nadzor
Rover za radovednost (1 metrična tona) je postal najtežje pristajalno vozilo na Marsu. Toda v prihodnosti, za kolonizacijo, boste morali poslati veliko več tovora v razponu od 5-20 ton. Za varno pristajanje morate razumeti, kako upravljati velike mase.
Običajno vozilo vstopi v Marsovo atmosfero s hipersoničnimi hitrostmi (približno 30 max), hitro upočasni, razvije padalo in aktivira raketne motorje ali zračne blazine.
Na žalost je padalski sistem težko meriti z naraščajočo maso naprave. Zato znanstveniki želijo odpraviti padalo in uporabiti večje raketne motorje za zmanjšanje.
Ko se podvozje upočasni na 3 Max, se reaktivni motorji aktivirajo v nasprotni smeri, da upočasnijo vozilo in izvedejo kontrolirano pristajanje. Težava je, da se pri tem porabi ogromno goriva. Pogon poveča maso aparata, zaradi česar se stroški misije močno povečajo. Toda vsak kilogram goriva vzame to maso iz znanstvenih instrumentov in sedežev za posadko.
Ko stroj leti pod hipersonično hitrostjo, se pred zagonom raketnih motorjev ustvari določeno dvigalo, ki se lahko uporabi za nadzor. Če težišče premaknete tako, da ni enakomerno, ampak težje na eni strani, lahko let usmerite iz drugega kota. Raziskovalci pravijo, da se tok okoli aparata razlikuje od zgoraj in spodaj, kar povzroča neravnovesje in padec tlaka. Na vhodu, spustu in pristanku je na voljo možnost prevoza. Ampak, če bomo zagnali motorje na 3 Max, kako naj potem aerodinamično krmilimo napravo v hipersoničnem načinu, da bi uporabili minimalno količino goriva in povečali maso koristnega tovora?
Pri tem je pomembna višina, na kateri se začnejo spuščeni motorji, kot tudi kot, ki ga vektor hitrosti ustvarja z obzorjem. Študija proučuje optimalne metode nadzora za iskanje varne pristajalne strategije v hipersoničnem načinu pod različnimi medplanetarnimi pristajalnimi pogoji.
Analize kažejo, da bo za raketno gorivo optimalen vhod v ozračje z dvigalom, usmerjenim navzdol, zaradi česar se naprava potaplja. Nato na določeni točki (glede na čas ali hitrost) morate preklopiti na dvig tako, da se enota premika naprej na nizki višini. To vam omogoča, da prevažate več časa med letom na majhni višini, kjer je gostota atmosferskega sloja višja. Zaradi tega se povečuje odpornost, kar zmanjšuje količino porabljene energije.
