Forsker analyserer gjennomførbarheten av helikoptre i sjeldne atmosfærer i rommet

Helicóptero marciano

Helicóptero marciano - quantic69/ Istockphoto.com

Helikopterfremdrift er grunnleggende avhengig av et tett medium for å fungere. De roterende bladene skyver luften rundt og, ved å bevare lineært momentum, er de i stand til å drive flyet fremover. Esse-mekanismen fungerer i Terra fordi atmosfæren har tilstrekkelig tetthet. I miljøer med tynn luft øker utfordringen eksponentielt. Et helikopter må behandle et luftvolum hundrevis av ganger større for å generere samme skyvekraft som det lett kan oppnå ved havnivå på land.

Den typiske hastigheten som oppnås av luften rundt bladene er i størrelsesorden hundrevis av meter per sekund. Para For at et fly skal bevege seg fremover med hundre meter per sekund, må det presse en luftmasse som kan sammenlignes med massen til kroppen. Como lufttetthet varierer drastisk avhengig av høyde eller planet, det nødvendige luftvolumet endres proporsjonalt.

Marte byr på betydelige utfordringer for flyging

NASA planlegger å sende tre små helikoptre for å utforske Marte i 2028 som en del av Skyfall-oppdraget. Esses-helikoptre vil møte en atmosfære som er mye tynnere enn den på jorden. Mars-atmosfæren, som består av 95 % karbondioksid, har en tetthet som tilsvarer bare 1,6 % av Terras atmosfære ved havnivå. Et helikopter i Marte vil trenge å behandle et volum av omgivelsesgass som er omtrent 60 ganger større enn i Terra for å oppnå sammenlignbar skyvekraft.

Martes lavere gravitasjon, som tilsvarer 38 % av jordens gravitasjon, gir en delvis fordel. Hvis hypotetiske fugler hadde utviklet seg i Marte som pustet CO2, ville de trenge vinger som er omtrent åtte ganger større enn deres terrestriske motstykker for å fly med samme hastighet. Apesar av denne gravitasjonsfordel, er sjeldenheten av Mars-luft fortsatt en betydelig hindring for langvarige luftfartsoperasjoner.

Nasa -Wirestock Creators/Shutterstock.com

Nylig Descoberta avslører en enda mer svak atmosfære

En artikkel som nylig ble publisert i tidsskriftet Nature kunngjorde oppdagelsen av en ekstremt sjeldne atmosfære rundt Cinturão-objektet til Kuiper 2002 XV93. Este himmellegeme, med en diameter på rundt 500 kilometer, har en atmosfære med en tetthet som er ti millioner ganger mindre enn jordens atmosfære ved havnivå. Oppdagelsen ble bekreftet av observasjoner av en stjerneokkultasjon i 2024. Essa delikat atmosfære kan stamme fra vulkanutbrudd eller kometnedslag. I et så sjeldne miljø vil et helikopter møte ekstreme vanskeligheter med å mobilisere tilstrekkelig drivstoff og generere tilstrekkelig løft.

Interstellar Espaço gjør helikoptre upraktiske

Den gjennomsnittlige tettheten av gass i det interstellare rommet er sekstillioner (10^{21}) ganger lavere enn i jordens atmosfære. Et helikopter må krysse hele Via Lácteas skive før det finner nok gassmasse til å drive kroppen sin med en hastighet på 100 meter per sekund. En reise av denne størrelsesorden vil ta lengre tid enn Universo er gammel.

  • Densidade fra interstellart rom: seks milliarder ganger mindre enn Terra
  • Distância nødvendig: kryss hele Via Láctea-disken
  • Estimert Tempo: eldre enn Universo alder
  • Viabilidade praksis: umulig med dagens teknologi

Intergalaktisk rom byr på enda verre utfordringer. Possui gjennomsnittlig tetthet en million ganger lavere enn det interstellare mediet. I gjennomsnitt inneholder Universo bare ett proton per kubikkmeter. Essas ekstreme forhold gjør enhver form for helikopterflyging helt upraktisk i kosmisk skala.

Foguetes opprettholder fordel i tomme miljøer

Enquanto-helikoptre er avhengige av et medium for å generere skyvekraft, raketter fungerer helt annerledes. Ejetam drivstoff brenner gjennom eksosen og er ikke avhengig av miljøet for fremdrift. I det interstellare rommet gir denne uavhengigheten en avgjørende fordel. Nenhum rakett vil bli bremset av friksjon med det omkringliggende mediet fordi det praktisk talt ikke er noe medium som gir motstand.

Selv enklere Estruturas, som solseil eller fragmenter av ødelagte Dyson-sfærer, kan passere gjennom Via Láctea uten å møte betydelig motstand. Essas millimetertykke membraner lider av ubetydelige effekter av friksjon i det kosmiske vakuumet. Para Romreisende som er interessert i intergalaktiske reiser, raketter og lett fremdrift representerer de eneste levedyktige alternativene. Interstellar Helicópteros forblir derfor utelukkende innenfor upraktisk fysisk teori.

Se Også