Ионный ветер. NASA готовит рой дронов для исследования пещер крупнейшего спутника Сатурна
NASA выделило грант проекту SPARK — рою сферических аэроботов для исследования подземных пещер Титана.
Об этом сообщает Interesting Engineering.
Аппараты будут приводиться в движение за счет электрогидродинамической тяги — технологии, более известной как атмосферные ионные двигатели. Они представляют собой твердотельные и бесшумные устройства, способные маневрировать в любых направлениях и не создающие направленного вниз воздушного потока, который мог бы повредить хрупкие поверхностные слои. Разработку возглавляет Дэниел Дрю из Гавайского университета в Маноа.
Поверхня Титана, спутника Сатурна, покрыта озерами из жидкого метана и карстовым рельефом — провалами, подземными каналами и ледяными пещерами. Аэроботы пролетят там, где не сможет проехать ровер, и станут первыми исследователями этих пещер — подобно тому, как в свое время Ingenuity исследовал небо Марса.
В атмосфере Земли ионная тяга непрактична: она потребляет слишком много энергии ради ничтожной подъёмной силы. По оценкам NASA, на Титане такие двигатели будут более чем в 100 раз энергоэффективнее.
«Однако при благоприятных атмосферных условиях, подобных тем, что царят на Титане, мы ожидаем экономии энергии более чем в 100 раз — как минимум вдвое большего выигрыша по сравнению с тем, что обеспечивают винтокрылые аппараты», — отметили в NASA.
Атмосфера спутника облегчает создание электрических зарядов для полета, поэтому аэроботы смогут обойтись более легкими преобразователями напряжения. В двигателях отсутствуют подвижные части, которые могли бы замерзнуть или заклинить, так что тяжелое оборудование для обогрева также не требуется.
Идею Дрю позаимствовал у радиолюбителей с их высоковольтными «лифтерами» ещё в Калифорнийском университете в Беркли. Впоследствии он адаптировал эту тягу для сантиметровых «ионокрафтов», несущих полезную нагрузку.
На данный момент проект SPARK находится лишь в начале девятимесячного исследования осуществимости; впереди — двухлетняя вторая фаза. Основная ставка NASA в отношении Титана — аппарат Dragonfly, запуск которого запланирован на 2028 год. Дрю вместе с коллегами из Лаборатории реактивного движения и института Blue Marble работает над моделированием и тепловыми испытаниями.