Инженеры NASA предложили концепцию «космического автостопа»
Инженеры Лаборатории реактивного движения NASA предложили идею космического аппарата-автостопщика. Концепция получила название Comet Hitchhiker и демонстрирует новые подходы к посадке и выходу на орбиту малых тел — комет и астероидов. Идея была представлена на конференции Американского Института Аэронавтики и Астронавтики 1 сентября, краткое изложение доклада приводит пресс-релиз лаборатории.
Предполагается, что космический аппарат будет прикрепляться к небесному телу с помощью гарпуна, выбрасываемого при сближении. Трос, на котором крепится гарпун, начнет разматываться после закрепления на комете или астероиде — аппарат начнет торможение. Когда его скорость сравняется со скоростью небесного тела посадка станет возможной путем простого сматывания троса обратно.
Авторы разработки сравнивают такой подход к посадке с рыбалкой. При ловле крупной рыбы с лодки, после заглатывания рыбой наживки не стоит резко тянуть леску на себя, вместо этого следует наоборот отпускать ее.
Эту концепцию можно использовать многократно в ходе одной миссии, например, в поясе Койпера. Аппарат может сменить от пяти до десяти различных тел, утверждает главный научный сотрудник лаборатории реактивного движения, Масахира Оно.
Авторы провели ряд суперкомпьютерных симуляций для того, чтобы определить необходимые параметры космического аппарата и троса, необходимые для безопасного сближения. В результате инженеры вывели формулу, которую назвали «Уравнением Космического Автостопа». Она связывает натяжение троса, соотношение масс троса и аппарата и необходимое изменение скорости, требуемое для посадки.
Из него удалось получить параметр материала, из которого может быть сделан трос. Например, оказывается, что для того, чтобы снизить скорость на 1,5 километра в секунду потребуется трос из кевлара.
Высадка на кометы и астероиды очень сложна с точки зрения реализации. Большую роль в этом играет очень слабая гравитация малых тел, с трудом направляющая космические аппараты на посадку. Впервые высадка на комету была проведена лишь в ноябре прошлого года — зондом Philae.
С гибридной силовой установкой и продолжительностью полета более двух часов
Французская компания Zapata разрабатывает персональный летательный аппарат вертикального взлета и посадки под названием Airscooter. Аппарат массой 115 килограммов, рассчитанный на одного человека, будет оснащаться двенадцатью воздушными винтами и гибридной силовой установкой. Airscooter будет способен поднимать груз до 120 килограмм, развивать максимальную скорость 100 километров в час и летать на протяжении более двух часов, сообщает издание New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Компания Zapata, основанная изобретателем Фрэнки Запатой (Franky Zapata), занимается разработкой персональных летательных средств уже больше десяти лет. В списке изобретеней Запаты, например, значатся водяной и воздушный ховерборды Flyboard, а также одноместный летательный аппарат JetRacer, представленный в 2022 году. Его конструкция напоминает квадрокоптер, у которого роль роторов выполняют десять компактных турбореактивных двигателей, разгоняющих аппарат до 200 километров в час. Новая разработка Zapata под названием Airscooter тоже относится к классу персональных летательных аппаратов. Внешне корпус одноместного Airscooter напоминает яйцо на трех опорах, сверху которого находится рама, состоящая из восьми лучей, на ней размещаются двенадцать роторов. Два задних луча соединяются спойлером. Четыре больших ротора, установленные на концах лучей, расположенных вдоль и перпендикулярно оси аппарата, судя по опубликованным изображениям и видео, вращаются с помощью гибридного привода. Другие восемь винтов меньшего диаметра располагаются парами на оставшихся четырех лучах рамы и имеют полностью электрический привод. https://www.youtube.com/watch?v=v_hPFbpA_ts Точное предназначение всех двенадцати воздушных винтов пока не раскрывается, однако можно предположить, что восемь малых пропеллеров будут намного быстрее реагировать на управляющие сигналы, поэтому скорее всего они будут использоваться для управления и балансировки устройства в полете, в то время как большие винты будут создавать основную тягу. Согласно опубликованным на сайте компании характеристикам, Airscooter будет способен разгоняться до скорости 100 километров в час и поднимать в воздух до 120 килограмм. Благодаря гибридной силовой установке продолжительность полета воздушного скутера на одной заправке бака объемом 18,9 литра составит более двух часов, что выгодно отличает его от чисто электрических летательных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой. Еще одним преимуществом станет масса Airscooter, которая составляет всего лишь 115 килограмм. Из-за этого, например, в США Airscooter квалифицируется как ультралегкий самолет, для управления которым не нужна лицензия пилота. Компания утверждает, что управление воздушным судном будет такое же простое как управление дроном благодаря автоматизации и множеству датчиков безопасности. Информации о стоимости аппарата и сроках его готовности на данный момент нет. На сегодняшний день множество компаний разрабатывают гибридные и полностью электрические летательные аппараты, которые вскоре должны стать частью новой отрасли аэротакси. Однако степень безопасности используемых в них технологий в полной мере еще не изучен. Недавно, к примеру, во время испытательного полета произошло крушение прототипа аэротакси VX4 британской компании Vertical Aerospace, что может негативно отразиться на сроках сертификации.