В Центре научной коммуникации МФТИ сообщили, что ученые создали детальную модель разреженной марсианской атмосферы, которая поможет улучшить стабильность полетов летательных аппаратов. Плотность атмосферы Марса примерно в сто раз ниже земной, что требует особых подходов к конструированию и управлению дронами.
Ученые обнаружили неожиданный эффект: при приближении к поверхности Марса возникает естественный стабилизирующий момент, который помогает гасить колебания аппарата. Это происходит благодаря особенностям взаимодействия крыла с разреженной атмосферой, когда силы вязкого трения создают стабилизирующее воздействие на заднюю кромку крыла.
Данное явление можно использовать для повышения безопасности посадки марсианских беспилотников. В земных условиях подобные взаимодействия обычно дестабилизируют аппарат, тогда как на Марсе они работают на стабилизацию.
Также исследователи проанализировали возможность создания аппаратов с машущими крыльями для марсианских условий. Расчеты показали, что таким дронам потребуется принципиально иная стратегия взмахов — с поддержанием постоянной угловой скорости вместо постоянного ускорения.
Разработанная модель основана на сложных численных методах решения сингулярных интегральных уравнений. Эти расчеты позволяют точнее предсказывать поведение летательных аппаратов в тонкой марсианской атмосфере и могут ускорить разработку систем управления для будущих миссий.