Vědec analyzuje proveditelnost vrtulníků ve vzácné atmosféře vesmíru

Fungování pohonu vrtulníku zásadně závisí na hustém médiu. Rotující lopatky tlačí okolní vzduch a díky zachování lineární hybnosti jsou schopny pohánět letadlo vpřed. Mechanismus Esse funguje v Terra, protože atmosféra má dostatečnou hustotu. V prostředí s řídkým vzduchem se výzva exponenciálně zvyšuje. Vrtulník by potřeboval zpracovat stokrát větší objem vzduchu, aby vytvořil stejný tah, jaký může snadno dosáhnout na hladině moře na souši.

Typická rychlost získaná vzduchem kolem lopatek je řádově stovky metrů za sekundu. Para Aby se letadlo mohlo pohybovat vpřed rychlostí sto metrů za sekundu, musí tlačit množství vzduchu srovnatelné s hmotností jeho těla. Hustota vzduchu Como se drasticky mění v závislosti na nadmořské výšce nebo planetě, požadovaný objem vzduchu se mění úměrně.

Marte představuje významné výzvy pro let

NASA plánuje v roce 2028 vyslat tři malé vrtulníky k průzkumu Marte v rámci mise Skyfall. Vrtulníky Esses budou čelit atmosféře mnohem řidší než na Zemi. Atmosféra Marsu, složená z 95 % z oxidu uhličitého, má hustotu ekvivalentní pouze 1,6 % atmosféry Terra na hladině moře. Vrtulník v Marte by potřeboval zpracovat objem okolního plynu přibližně 60krát větší než v Terra, aby získal srovnatelný tah.

Částečnou výhodu nabízí nižší gravitace Marte, která odpovídá 38 % zemské gravitace. Pokud by se hypotetičtí ptáci vyvinuli v Marte dýchajícím CO2, potřebovali by křídla přibližně osmkrát větší než jejich pozemské protějšky, aby mohli létat stejnou rychlostí. Apesar této gravitační výhody, vzácnost marťanského vzduchu zůstává významnou překážkou dlouhodobých leteckých operací.

Nedávný Descoberta odhaluje ještě jemnější atmosféru

Článek nedávno publikovaný v časopise Nature oznámil objev extrémně řídké atmosféry kolem objektu Cinturão Kuiper 2002 XV93. Nebeské těleso Este o průměru kolem 500 kilometrů má atmosféru s hustotou desetmilionkrát menší než zemská atmosféra na hladině moře. Objev byl potvrzen pozorováním zákrytu hvězd v roce 2024. Jemná atmosféra Essa může pocházet ze sopečných erupcí nebo dopadů komet. V tak řídkém prostředí by vrtulník čelil extrémním potížím při mobilizaci dostatečného množství paliva a generování adekvátního vztlaku.

Leia Tambem

Netflix má premiéru pěti inscenací mezi 1. a 5. červnem 2026

Erupce sopky Hunga Tonga v roce 2022 vyčistila metan uvolněný do atmosféry

Stephen Curry se řadí na šesté místo mezi nejlépe vydělávajícími sportovci na světě s 124,7 miliony USD

Interstellar Espaço činí vrtulníky nepraktickými

Průměrná hustota plynu v mezihvězdném prostoru je sextilion (10^{21}) krát nižší než v zemské atmosféře. Vrtulník by musel proletět celý disk Via Láctea, než by našel dostatek plynu, aby poháněl jeho tělo rychlostí 100 metrů za sekundu. Cesta takového rozsahu by trvala déle, než je Universo starý.

• Densidade z mezihvězdného prostoru: sextilionkrát menší než Terra
• Vyžaduje se Distância: projděte celý disk Via Láctea
• Odhadovaný věk Tempo: starší než věk Universo
• Praxe Viabilidade: se současnou technologií nemožné

Mezigalaktický prostor představuje ještě horší výzvy. Průměrná hustota Possui je milionkrát nižší než u mezihvězdného prostředí. V průměru Universo obsahuje pouze jeden proton na metr krychlový. Extrémní podmínky Essas činí jakoukoli formu letu vrtulníkem v kosmickém měřítku zcela nepraktickou.

Foguetes si zachovává výhodu v prázdných prostředích

Vrtulníky Enquanto se při generování tahu spoléhají na médium, rakety fungují úplně jinak. Palivo Ejetam spaluje výfukem a nespoléhá na prostředí pro pohon. V mezihvězdném prostoru tato nezávislost nabízí zásadní výhodu. Raketa Nenhum bude zpomalena třením s okolním prostředím, protože prakticky neexistuje žádné médium, které by kladlo odpor.

Dokonce i jednodušší Estruturas, jako jsou sluneční plachty nebo úlomky rozbitých koulí Dyson, mohou projít Via Láctea, aniž by narazily na výrazný odpor. Essas milimetrové membrány trpí zanedbatelnými účinky tření v kosmickém vakuu. Para Vesmírní cestovatelé se zájmem o mezigalaktické cesty, rakety a lehký pohon představují jedinou schůdnou možnost. Interstellar Helicópteros proto zůstávají výhradně v oblasti nepraktické fyzikální teorie.