В 2021 году на Марс впервые прибыл вертолет. Небольшой, несколько килограммовый беспилотник Ingenuity предназначался лишь для того, чтобы показать, что в марсианской атмосфере вообще можно летать. С тех пор он вздымался в марсианское небо уже много раз. В будущем на Красной планете окажутся и куда большие винтокрылые летательные аппараты. Как утверждают ученые, это будет действительно интересное зрелище.
Помните, что речь идет о планете, полностью населенной роботами. По его поверхности уже более двадцати лет ездят вездеходы разных размеров, и уже почти год летает вертолет. Тем не менее за все 4,5 миллиарда лет истории Солнечной системы там не было ни одного человека.
Вертолет Ingenuity в ходе своей миссии совершал все более сложные полеты в разреженной атмосфере Марса, пока, наконец, NASA не решило, что ему можно поручить совершенно новую научную миссию. Вертолет вот уже несколько месяцев сканирует окрестности марсохода Perseverance, делая фотографии, на основании которых ученые определяют направление, к какому объекту идти и какие точки посетить по пути.
Таким образом, технология была протестирована, и NASA уже работает над другим, более крупным и универсальным марсианским вертолетом. Так что через несколько лет мы сможем увидеть их там больше.
Роторы марсианских вертолетов будут светиться?
Ученые из Центра космических полетов имени Годдарда в Гринбелте утверждают, что роторы таких вертолетов, летящих над поверхностью Марса, будут способны генерировать электрический ток в марсианской атмосфере, производя яркое свечение вблизи кончиков лопастей ротора. Этот эффект будет наиболее выражен в сумерках, когда уровень освещенности поверхности солнечным светом снижается.
Разумеется, речь идет об очень низких электрических зарядах, поэтому никакой опасности ни для самих дронов, ни для окружающей среды они представлять не будут. Однако планетологи отмечают, что, помимо чисто визуальных эффектов, генерирование такого свечения может позволить ученым получить дополнительные знания об электрическом заряде, создаваемом трибоэлектрической электризацией (так же, как трение надутого воздушного шара о свитер).
Чтобы прийти к таким выводам, ученые создали модели, описывающие накопление электрического заряда на передних кромках лопасти несущего винта дрона/вертолета. Учитывая, что такой же процесс происходит и на Земле, для создания модели удалось использовать общедоступные данные с поверхности Земли.
Когда роторы начинают вращаться в марсианской атмосфере, особенно на малых высотах, они сталкиваются с пылинками в воздухе. При таком ударе электрический заряд передается на лопасть ротора, где этот заряд постепенно накапливается и создает электрическое поле. Когда его достаточно, атмосфера начинает проводить электричество и создается поток электронов, который в свою очередь реагирует с полем, создаваемым положительными зарядами. Из-за того, что атмосфера на Марсе в сто раз тоньше, чем на Земле, высвобожденные свободные электроны проходят большее расстояние, прежде чем столкнуться с частицами атмосферы. Когда они сталкиваются с атомами CO2, они могут выбить больше свободных электронов, что приводит к специфической лавине электронов.
Весь процесс означает, что дроны, летающие в марсианской атмосфере, могут светиться сине-голубым светом в сумерках. Могут, но, наверное, не обязаны. Пока это лишь предположение, проверку которого нам придется подождать некоторое время, пока на Марс не приземлится новый, более крупный вертолет.