Trenutno se površina Marsa istražuje pomoću posebnih orbitalnih stanica, kao i stacionarnih modula ili sporo pokretnih rovera. Između ovih istraživačkih vozila postoji prilično velika praznina koju bi mogli popuniti različiti zrakoplovi. Čini se, zašto umjetni uređaji koje je stvorio čovjek još uvijek ne lete nad površinom Crvenog planeta? Odgovor na ovo pitanje leži na površini (u svakom smislu), gustoća atmosfere Marsa je samo 1,6% gustoće zemljine atmosfere iznad razine mora, što opet znači da bi zrakoplovi na Marsu morali letjeti na vrlo velikom brzinom kako ne bi pao.
Atmosfera Marsa je vrlo rijetka, iz tog razloga oni zrakoplovi koje ljudi koriste pri kretanju u atmosferi Zemlje praktički ni na koji način nisu prikladni za uporabu u atmosferi Crvenog planeta. U isto vrijeme, iznenađujuće, američki paleontolog Michael Habib predložio je izlaz iz trenutne situacije s budućim marsovskim letećim vozilima. Prema mišljenju paleontologa, obični kopneni leptiri ili male ptice mogu postati izvrstan prototip uređaja koji mogu letjeti u atmosferi Marsa. Michael Habib vjeruje da će ponovno stvaranje takvih stvorenja, povećanje njihove veličine, pod uvjetom da se očuvaju njihove proporcije, čovječanstvo moći nabaviti uređaje prikladne za letove u atmosferi Crvenog planeta.
Predstavnici našeg planeta, poput leptira ili kolibrića, mogu letjeti u atmosferi niske viskoznosti, odnosno u istoj atmosferi kao i na površini Marsa. Zato mogu djelovati kao vrlo dobri modeli za stvaranje budućih modela zrakoplova prikladnih za osvajanje atmosfere Marsa. Maksimalne dimenzije takvih uređaja mogle bi se izračunati pomoću jednadžbe engleskog znanstvenika Colina Pennisewicka iz Bristola. Međutim, glavne probleme ipak treba prepoznati kao pitanja koja se odnose na održavanje takvih zrakoplova na Marsu na udaljenosti od ljudi i u njihovoj odsutnosti na površini.
Ponašanje svih plutajućih i letećih životinja (kao i strojeva) može se izraziti Reynoldsovim brojem (Re): za to morate pomnožiti brzinu letača (ili plivača), karakterističnu duljinu (na primjer, hidrauličnu promjer, ako govorimo o rijeci) i tekućinu gustoće (plin), a rezultat dobiven kao rezultat množenja dijeli se s dinamičkom viskoznošću. Rezultat je omjer inercijskih sila i viskoznih sila. Običan zrakoplov može letjeti pri velikom broju Re (vrlo velika inercija u odnosu na viskoznost zraka). Međutim, na Zemlji postoje životinje koje su "dovoljne" za relativno mali broj Re. To su sićušne ptice ili kukci: neke od njih su toliko male da, zapravo, ne lete, već lebde u zraku.
Paleontolog Michael Habib, s obzirom na to, predložio je uzimanje bilo koje od ovih životinja ili kukaca, povećavajući sve proporcije. Tako bi bilo moguće nabaviti zrakoplov prilagođen atmosferi Marsa, koji ne zahtijeva veliku brzinu leta. Cijelo je pitanje u kojoj bi se veličini leptir ili ptica mogli povećati? Ovdje dolazi jednadžba Colina Pennisewicka. Ovaj je znanstvenik još 2008. godine predložio procjenu prema kojoj učestalost oscilacija može varirati u rasponu koji tvore sljedeći brojevi: tjelesna masa (tijelo) - do 3/8 stupnja, duljina - do -23/24 stupanj, površina krila - do stupnja - 1/3, ubrzanje uslijed gravitacije je 1/2, gustoća tekućine je -3/8.
To je sasvim prikladno za izračune, budući da se mogu izvršiti ispravke koje bi odgovarale gustoći zraka i sili gravitacije na Marsu. U ovom slučaju bit će potrebno znati i jesmo li pravilno "formirali" vrtloge od korištenja krila. Srećom, ovdje postoji i prikladna formula koja je izražena Strouhalovim brojem. Taj se broj u ovom slučaju izračunava kao umnožak frekvencije i amplitude vibracije, podijeljen s brzinom. Vrijednost ovog pokazatelja uvelike će ograničiti brzinu vozila u načinu krstarenja.
Vrijednost ovog pokazatelja za marsovsko vozilo mora biti od 0,2 do 0,4, kako bi odgovarala Pennisewickovoj jednadžbi. U ovom slučaju, na kraju će biti potrebno dovesti Reynoldsov broj (Re) u interval koji bi odgovarao velikom letećem kukcu. Na primjer, među prilično dobro proučenim jastrebovim moljcima: Re je poznat po različitim brzinama leta, ovisno o brzini, ova vrijednost može varirati od 3500 do 15000. Michael Habib sugerira da se kreatori marsovskog aviona također drže unutar ovog raspona.
Predloženi sustav danas se može riješiti na različite načine. Najelegantnije od njih je konstrukcija krivulja s pronalaženjem točaka sjecišta, ali najbrže i puno lakše unijeti sve podatke u program za izračunavanje matrica i iterativno ih riješiti. Američki znanstvenik ne daje sva moguća rješenja, usredotočujući se na ono koje smatra najprikladnijim. Prema tim izračunima, duljina "hipotetičke životinje" trebala bi biti 1 metar, masa je oko 0,5 kg, a relativno produljenje krila 8,0.
Za aparat ili stvorenje ove veličine, Strouhalov broj bio bi 0,31 (vrlo dobar rezultat), Re - 13 900 (također dobar), koeficijent dizanja - 0,5 (prihvatljiv rezultat za krstarenje). Kako bi doista zamislio ovaj aparat, Khabib je usporedio njegove proporcije s proporcijama patke. No, istodobno, upotreba nekrutih sintetičkih materijala trebala bi je učiniti još lakšom od hipotetičke patke iste veličine. Osim toga, ovaj će dron morati mnogo češće zamahivati krilima, pa bi ga ovdje bilo primjereno usporediti s mušicom. Istodobno, Re broj, usporediv s brojem leptira, omogućuje prosuđivanje da će aparat za kratko vrijeme imati visoki koeficijent podizanja.
Radi zabave, Michael Habib predlaže da će njegov hipotetički leteći stroj poletjeti poput ptice ili insekta. Svi znaju da se životinje ne razbacuju uzletno -sletnom stazom, za polijetanje odgurnu potporu. U tu svrhu ptice, poput insekata, koriste svoje udove, a šišmiši (vjerojatno su to učinili i ranije pterosauri) također su koristili vlastita krila kao sustav za guranje. Zbog činjenice da je sila gravitacije na Crvenom planetu vrlo mala, čak i relativno mali pritisak dovoljan je za polijetanje - u području od 4% onoga što najbolji skakači sa zemlje mogu pokazati. Štoviše, ako sustav potiskivanja aparata uspije dodati snagu, moći će poletjeti bez ikakvih problema čak i iz kratera.
Valja napomenuti da je ovo vrlo gruba ilustracija i ništa više. Trenutno postoji veliki broj razloga zašto svemirske sile još nisu stvorile takve bespilotne letjelice. Među njima se može izdvojiti problem postavljanja zrakoplova na Mars (to se može učiniti uz pomoć rovera), održavanja i napajanja. Ideju je prilično teško provesti, što je na kraju može učiniti neučinkovitom ili čak potpuno neizvedivom.
Avion za istraživanje Marsa
Već 30 godina Mars i njegova površina istražuju se najrazličitijim tehničkim sredstvima, istraživano je u orbiti satelita, te više od 15 vrsta raznih uređaja, čudesnih terenskih vozila i drugih lukavih uređaja. Pretpostavlja se da će uskoro i robotski avion biti poslan na Mars. Bar je NASA -in znanstveni centar već razvio novi projekt za poseban robotski zrakoplov namijenjen proučavanju Crvenog planeta. Pretpostavlja se da će zrakoplov proučavati površinu Marsa s visine usporedive s visinom marsovskih istraživačkih rovera.
Uz pomoć takvog rovera znanstvenici će otkriti rješenje velikog broja misterija Marsa koje znanost još nije objasnila. Svemirska letjelica Mars moći će lebdjeti iznad površine planeta na nadmorskoj visini od oko 1,6 metara i letjeti stotinama metara. Istodobno, ova će jedinica snimati fotografije i video zapise u različitim rasponima i skenirati površinu Marsa na daljinu.
Rover bi trebao kombinirati sve prednosti modernih rovera, pomnožen s potencijalom za istraživanje velikih udaljenosti i područja. Svemirsku letjelicu Mars, koja je već dobila oznaku ARES, trenutno stvara 250 stručnjaka koji rade u različitim područjima. Već su stvorili prototip marsovskog aviona koji ima sljedeće dimenzije: raspon krila 6,5 metara, duljina 5 metara. Za izradu ovog letećeg robota planira se koristiti najlakši polimerni ugljični materijal.
Ovaj uređaj trebao bi biti isporučen na Crveni planet u potpuno istom slučaju kao i uređaj za slijetanje na površinu planeta. Glavna svrha ovog trupa je zaštita letjelice od razornih učinaka pregrijavanja kada kapsula dođe u dodir s atmosferom Marsa, kao i zaštita letjelice tijekom slijetanja od mogućih kvarova i mehaničkih oštećenja.
Znanstvenici planiraju baciti ovaj zrakoplov na Mars uz pomoć već provjerenih nosača, međutim, i ovdje imaju nove ideje. 12 sati prije slijetanja na površinu Crvenog planeta uređaj će se odvojiti od nosača i na nadmorskoj visini od 32 km. Iznad površine Marsa, oslobodit će marsovski avion iz kapsule, nakon čega će avion Mars odmah pokrenuti svoje motore i, razmestivši svoja šestometarska krila, započeti autonomni let iznad površine planeta.
Pretpostavlja se da će zrakoplovi ARES moći letjeti iznad marsovskih planina koje zemljani potpuno ne istražuju i provesti potrebna istraživanja. Konvencionalni roveri ne mogu se penjati po planinama, a sateliti teško razlikuju detalje. Istodobno, u planinama Marsa postoje zone s jakim magnetskim poljem, čija je priroda znanstvenicima neshvatljiva. Tijekom leta ARES će uzimati uzorke zraka iz atmosfere svake 3 minute. To je vrlo važno jer je na Marsu pronađen plin metan čija priroda i izvor apsolutno nisu jasni. Na Zemlji metan proizvode živa bića, dok je izvor metana na Marsu potpuno nejasan i još uvijek nepoznat.
Također će u svemirsku letjelicu ARES Mars instalirati opremu za traženje obične vode. Znanstvenici vjeruju da će uz pomoć ARES -a uspjeti doći do novih informacija koje će rasvijetliti prošlost Crvenog planeta. Istraživači su već nazvali projekt ARES najkraćim svemirskim programom. Marsov avion može ostati u zraku samo oko 2 sata dok mu ne nestane goriva. Međutim, čak i u ovom kratkom vremenskom razdoblju, ARES će i dalje moći prijeći udaljenost od 1500 kilometara iznad površine Marsa. Nakon toga uređaj će sletjeti i moći će nastaviti proučavati površinu i atmosferu Marsa.
