Helikopterfremdrift afhænger grundlæggende af et tæt medium for at fungere. De roterende vinger skubber den omgivende luft og er ved at bevare lineær momentum i stand til at drive flyet fremad. Esse-mekanismen fungerer i Terra, fordi atmosfæren har tilstrækkelig tæthed. I miljøer med tynd luft stiger udfordringen eksponentielt. En helikopter skal behandle en luftmængde, der er hundredvis af gange større, for at generere den samme fremdrift, som den nemt kan opnå ved havoverfladen på land.
Den typiske hastighed opnået af luften omkring knivene er i størrelsesordenen hundreder af meter i sekundet. Para For at et fly kan bevæge sig fremad med hundrede meter i sekundet, skal det skubbe en luftmasse, der kan sammenlignes med massen af dets krop. Como lufttæthed varierer drastisk afhængigt af højde eller planet, den nødvendige mængde luft ændres proportionalt.
Marte giver betydelige udfordringer for flyvning
NASA planlægger at sende tre små helikoptere for at udforske Marte i 2028 som en del af Skyfall-missionen. Esses helikoptere vil møde en atmosfære, der er meget tyndere end på Jorden. Mars-atmosfæren, der består af 95 % kuldioxid, har en tæthed svarende til kun 1,6 % af Terras atmosfære ved havoverfladen. En helikopter i Marte vil skulle behandle et volumen af omgivende gas, der er cirka 60 gange større end i Terra for at opnå sammenlignelig fremdrift.
Marte’s lavere tyngdekraft, som svarer til 38% af Jordens tyngdekraft, giver en delvis fordel. Hvis hypotetiske fugle havde udviklet sig i Marte, der åndede CO2, ville de have brug for vinger, der er cirka otte gange større end deres terrestriske modstykker for at flyve med samme hastighed. Apesar af denne gravitationsfordel er sjældenheden af Mars-luft fortsat en væsentlig hindring for langvarige luftfartsoperationer.
Nylige Descoberta afslører endnu mere spinkel atmosfære
Et papir, der for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet Nature, annoncerede opdagelsen af en ekstremt sjælden atmosfære omkring Cinturão-objektet i Kuiper 2002 XV93. Este himmellegeme, med en diameter på omkring 500 kilometer, har en atmosfære med en tæthed ti millioner gange mindre end Jordens atmosfære ved havoverfladen. Opdagelsen blev bekræftet af observationer af en stjerneokkultation i 2024. Essa sarte atmosfære kan stamme fra vulkanudbrud eller kometnedslag. I et så sjældent miljø vil en helikopter stå over for ekstreme vanskeligheder med at mobilisere tilstrækkeligt brændstof og generere tilstrækkeligt løft.
Interstellar Espaço gør helikoptere upraktiske
Den gennemsnitlige tæthed af gas i det interstellare rum er sekstillioner (10^{21}) gange lavere end i Jordens atmosfære. En helikopter ville være nødt til at krydse hele Via Láctea’s skive, før den finder nok gasmasse til at fremdrive sin krop med en hastighed på 100 meter i sekundet. En rejse af denne størrelsesorden ville tage længere tid, end Universo er gammel.
- Densidade fra det interstellare rum: seks milliarder gange mindre end Terra
- Distância påkrævet: kryds hele Via Láctea-disken
- Estimeret Tempo: ældre end Universo alder
- Viabilidade praksis: umuligt med den nuværende teknologi
Det intergalaktiske rum byder på endnu værre udfordringer. Possui gennemsnitlig tæthed en million gange lavere end det interstellare medium. I gennemsnit indeholder Universo kun én proton pr. kubikmeter. Essas ekstreme forhold gør enhver form for helikopterflyvning fuldstændig upraktisk i kosmisk skala.
Foguetes bevarer fordelen i tomme miljøer
Enquanto helikoptere er afhængige af et medium til at generere fremdrift, raketter fungerer helt anderledes. Ejetam brændstof brænder gennem udstødningen og er ikke afhængig af miljøet for fremdrift. I det interstellare rum giver denne uafhængighed en afgørende fordel. Nenhum raket vil blive bremset af friktion med det omgivende medium, fordi der stort set ikke er noget medium til at yde modstand.
Selv enklere Estruturas, såsom solsejl eller fragmenter af knækkede Dyson-kugler, kan passere gennem Via Láctea uden at støde på væsentlig modstand. Essas millimetertykke membraner lider under ubetydelige effekter af friktion i det kosmiske vakuum. Para Rumrejsende interesseret i intergalaktiske rejser, raketter og let fremdrift repræsenterer de eneste levedygtige muligheder. Interstellar Helicópteros forbliver derfor udelukkende inden for upraktisk fysisk teori.