سودارس : كيف تختلف المروحية المريخية عن نظيراتها الأرضية؟

المشعل اربجي يتعاقد رسميا مع المدرب منتصر فرج الله تقارير تكشف ملاحظات مثيرة لحكومة السودان حول هدنة مع الميليشيا شاهد.. المذيعة تسابيح خاطر تعود بمقطع فيديو تعلن فيه إكتمال الصلح مع صديقها "السوري" شاهد بالفيديو.. على طريقة "الهوبا".. لاعب سوداني بالدوري المؤهل للممتاز يسجل أغرب هدف في تاريخ كرة القدم والحكم يصدمه شاهد بالفيديو.. البرهان يوجه رسائل نارية لحميدتي ويصفه بالخائن والمتمرد: (ذكرنا قصة الإبتدائي بتاعت برز الثعلب يوماً.. أقول له سلم نفسك ولن أقتلك وسأترك الأمر للسودانيين وما عندنا تفاوض وسنقاتل 100 سنة) رئيس تحرير صحيفة الوطن السعودية يهاجم تسابيح خاطر: (صورة عبثية لفتاة مترفة ترقص في مسرح الدم بالفاشر والغموض الحقيقي ليس في المذيعة البلهاء!!) انتو ما بتعرفوا لتسابيح مبارك شاهد بالصورة والفيديو.. القائد الميداني بالدعم السريع "يأجوج ومأجوج" يسخر من زميله بالمليشيا ويتهمه بحمل "القمل" على رأسه (انت جاموس قمل ياخ) شاهد الفيديو الذي هز مواقع التواصل السودانية.. معلم بولاية الجزيرة يتحرش بتلميذة عمرها 13 عام وأسرة الطالبة تضبط الواقعة بنصب كمين له بوضع كاميرا تراقب ما يحدث شاهد بالصورة والفيديو.. القائد الميداني بالدعم السريع "يأجوج ومأجوج" يسخر من زميله بالمليشيا ويتهمه بحمل "القمل" على رأسه (انت جاموس قمل ياخ) شرطة ولاية الخرطوم : الشرطة ستضرب أوكار الجريمة بيد من حديد البرهان يؤكد حرص السودان على الاحتفاظ بعلاقات وثيقة مع برنامج الغذاء العالمي عطل في الخط الناقل مروي عطبرة تسبب بانقطاع التيار الكهربائي بولايتين ميسي: لا أريد أن أكون عبئا على الأرجنتين.. وأشتاق للعودة إلى برشلونة رئيس مجلس السيادة يؤكد عمق العلاقات السودانية المصرية رونالدو: أنا سعودي وأحب وجودي هنا مسؤول مصري يحط رحاله في بورتسودان "فينيسيوس جونيور خط أحمر".. ريال مدريد يُحذر تشابي ألونسو كُتّاب في "الشارقة للكتاب": الطيب صالح يحتاج إلى قراءة جديدة مستشار رئيس الوزراء السوداني يفجّر المفاجأة الكبرى مان سيتي يجتاز ليفربول دار العوضة والكفاح يتعادلان سلبيا في دوري الاولي بارقو لقاء بين البرهان والمراجع العام والكشف عن مراجعة 18 بنكا السودان الافتراضي ... كلنا بيادق .. وعبد الوهاب وردي أردوغان: لا يمكننا الاكتفاء بمتابعة ما يجري في السودان وزير الطاقة يتفقد المستودعات الاستراتيجية الجديدة بشركة النيل للبترول المالية توقع عقد خدمة إيصالي مع مصرف التنمية الصناعية أردوغان يفجرّها داوية بشأن السودان وزير سوداني يكشف عن مؤشر خطير شاهد بالصورة والفيديو.. "البرهان" يظهر متأثراً ويحبس دموعه لحظة مواساته سيدة بأحد معسكرات النازحين بالشمالية والجمهور: (لقطة تجسّد هيبة القائد وحنوّ الأب، وصلابة الجندي ودمعة الوطن التي تأبى السقوط) إحباط محاولة تهريب عدد 200 قطعة سلاح في مدينة عطبرة السعودية : ضبط أكثر من 21 ألف مخالف خلال أسبوع.. و26 متهماً في جرائم التستر والإيواء محمد رمضان يودع والده لمثواه الأخير وسط أجواء من الحزن والانكسار وفي بدايات توافد المتظاهرين، هتف ثلاثة قحاتة ضد المظاهرة وتبنوا خطابات "لا للحرب" مركزي السودان يصدر ورقة نقدية جديدة "واتساب" يطلق تطبيقه المنتظر لساعات "أبل" بقرار من رئيس الوزراء: السودان يؤسس ثلاث هيئات وطنية للتحول الرقمي والأمن السيبراني وحوكمة البيانات ما الحكم الشرعى فى زوجة قالت لزوجها: "من اليوم أنا حرام عليك"؟ غبَاء (الذكاء الاصطناعي) مخبأة في باطن الأرض..حادثة غريبة في الخرطوم صفعة البرهان حرب الأكاذيب في الفاشر: حين فضح التحقيق أكاذيب الكيزان دائرة مرور ولاية الخرطوم تدشن برنامج الدفع الإلكتروني للمعاملات المرورية بمركز ترخيص شهداء معركة الكرامة السودان.. افتتاح غرفة النجدة بشرطة ولاية الخرطوم 5 مليارات دولار.. فساد في صادر الذهب حسين خوجلي: (إن أردت أن تنظر لرجل من أهل النار فأنظر لعبد الرحيم دقلو) حسين خوجلي يكتب: عبد الرجيم دقلو.. إن أردت أن تنظر لرجل من أهل النار!! عملية دقيقة تقود السلطات في السودان للقبض على متّهمة خطيرة وزير الصحة يوجه بتفعيل غرفة طوارئ دارفور بصورة عاجلة الجنيه السوداني يتعثر مع تضرر صادرات الذهب بفعل حظر طيران الإمارات تركيا.. اكتشاف خبز عمره 1300 عام منقوش عليه صورة يسوع وهو يزرع الحبوب (مبروك النجاح لرونق كريمة الاعلامي الراحل دأود) المباحث الجنائية المركزية بولاية نهر النيل تنهي مغامرات شبكة إجرامية متخصصة في تزوير الأختام والمستندات الرسمية حسين خوجلي يكتب: التنقيب عن المدهشات في أزمنة الرتابة دراسة تربط مياه العبوات البلاستيكية بزيادة خطر السرطان والي البحر الأحمر ووزير الصحة يتفقدان مستشفى إيلا لعلاج أمراض القلب والقسطرة شكوك حول استخدام مواد كيميائية في هجوم بمسيّرات على مناطق مدنية بالفاشر السجائر الإلكترونية قد تزيد خطر الإصابة بالسكري

شكرا على الإبلاغ!

سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.

كيف تختلف المروحية المريخية عن نظيراتها الأرضية؟
اختلاف جذري

الراكوبة نشر في الراكوبة يوم 03 - 05 - 2021

في 17 ديسمبر 1903، نجحت أول رحلة لطائرة تعمل بالطاقة في التحليق لمسافة 120 قدماً (36.5 متراً) فوق الكثبان الرملية بالقرب من منطقة "كاتي هوك" بولاية كاليفورنيا الأميركية.
وبعد مرور أكثر من 115 عاماً على ذلك التاريخ، استخدم العلماء في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا قطعة قماش من تلك الطائرة كشريط عازل حول كابل يقع أسفل اللوح الشمسي لمروحية ستكتب تاريخياً جديداً في علوم الطيران.
وفي 19 أبريل الماضي، طارت المروحية "إنجينونتي-ingenuity" والتي تعني "إبداع"، لأول مرّة في التاريخ فوق الكوكب الأحمر (المريخ) لتُسجل نفسها كأول طائرة تُحلّق في أجواء غير أرضية.
اختلاف جذري
ومنذ ذلك التاريخ حتى الآن، حلّقت الطائرة 4 مرات كاملة، كان أحدثها الجمعة الماضي، إذ بلغت رحلتها 266 متراً وهي على ارتفاع يقترب من 5 أمتار فوق سطح الكوكب الأحمر.
وعلى الرغم من أن طلاب الجامعات التقنية في أنحاء العالم قادرون على تصنيع طائرات صغيرة مثل المروحية المريخية بسهولة لتطير بكفاءة شديدة على الأرض؛ إلا أن أياً من هذه الطائرات لا يمكنها الارتفاع سنتيمتراً واحداً إذا ما تم تجربتها على المريخ.. فكيف تختلف المروحية المريخية عن نظيرتها التي تطير بكفاءة في جو الأرض وتحت سمائها؟
يختلف المريخ بشكل جذري عن كوكب الأرض، فعلى الرغم من أنه كان يوماً ما يملك غلافاً جوياً سميكاً بما يكفي لسريان المياه على السطح، إلّا أنه اليوم رقيق للغاية، أقل بحوالي 100 مرة من سُمك الغلاف الجوي للأرض.
كما أن الغلاف الجوي المريخي يتكون من تركيبة غازية مختلفة يُسيطر عليها ثاني أكسيد الكربون بنسبة 95%، وهو ما يعني اختلاف ظروف الطيران تماماً وجذرياً عن الأرض.
ويعتمد الطيران على توليد قوة رفع LIFT (force) عن طريق إحداث فرق الضغوط بين أسفل الجناح (أو المروحة) وأعلاه.
وفي حالة المريخ، يصعب توليد تلك القوة بسبب الكثافة المنخفضة للغاية لغلاف المريخ الجوي، إلّا أن تلك الصعوبة – ولحسن الحظ – تقابلها جاذبية المريخ المنخفضة التي تبلغ نحو ثلث جاذبية الأرض.
وطبقاً لتلك المعطيات، فإن كل طيران لارتفاع متر واحد على سطح المريخ يُقابله على الأرض نحو 27 ألف متر، وهو ارتفاع لم تتمكن المروحيات الحالية من بلوغه على الإطلاق.
كما أن سرعة دوران مروحة "الهليكوبتر المريخية" يجب أن تبلغ نحو 2400 دورة في الدقيقة الواحدة، أي حوالي 5 أضعاف أسرع شفرة مروحية على سطح الأرض.
التوّصل إلى حل.. كيف؟
قام المُصممون بالعودة إلى التاريخ، وتحديداً عام 1754، وهو الوقت الذي قدم فيه العالم الروسي "ميخائيل لومونوسوف" أول تصميم في التاريخ لطائرة هليكوبتر ذات نموذج ل"دوّارات متحدة".
والدوّارات المتحدة أو المحورية هي زوج من الشفرات المثبتة واحدة فوق أخرى على أعمدة متحدة المركز، وتقوم تلك الشفرات (المروحيات) بالدوران في اتجاهين متعاكسين، لكن، مع محور الدوران نفسه.
وقام مصممو المروحية المريخية باستخدام هذا المبدأ العلمي لعمل دوّارات متحدة المحور ذات دوران معاكس يبلغ قطرها حوالي 1.2 متر.
أما على كوكب الأرض، تُصنّع شفرات مروحة الهليكوبتر من الصلب. في الماضي، حاول العلماء صناعة تلك الشفرات من الألومنيوم أو حتى أخشاب الماهوجني، إلا أن الصلب أثبت كفاءة عالية وتحملاً للضغوط واستدامة كبيرة، إلّا أن من ضمن عيوبه ثقل الوزن، وهو ما يجعله يستهلك الكثير من الطاقة للدوران في السرعات العالية.
مشكلة الوزن
لم تكن هذه المشكلة الوحيدة التي واجهت فريق تصميم المروحية المريخية، إذ واجههم كذلك مشكلة متعلقة بمصدر الطاقة لتشغيل المروحية، والذي لم يكن يخرج عن الطاقة الشمسية، لعدم وجود طريقة أخرى لتزويد الطائرة بالوقود، وكان التحدي في أن الطاقة المولدة عن طريقه تكفي بالكاد لطيران مركبات خفيفة الوزن.
لذا، درس العلماء مادة مجموعة من المواد خفيفة الوزن، القادرة على تحمّل العمل في بيئة المريخ المتقلبة بين البرودة الشديدة والحرارة المرتفعة، والاهتزاز أثناء الإقلاع، وأيضاً قوة التسارع الناجم عن دوران الشفرات، وانخفاض معاملات التمدد الحراري.
وجد العلماء ضالتهم في المواد الكربونية ذات الصلابة العالية، والتي تتميز بخفتها مقارنة بحجمها، لدرجة جعلت وزن الطائرة بالكامل لا يتعدى 1.8 كيلوغرام. لكن، ماذا عن الثبات أثناء الطيران؟
تبلغ سرعة الرياح المتوسطة في كوكب المريخ نحو 22 كيلومتراً في الساعة الواحدة، وهي سرعة تجعل تحليق المركبات المصنوعة خفيفة الوزن غير مستقر، لذا قام العلماء بإعادة الحسابات من جديد.
استثمار لم يذهب هباءً
في عام 2014، نشر مختبر الدفع النفاث تصميماً نظرياً للطائرة، ثم طلب 15 مليون دولار أميركي لتطوير ذلك التصميم.
واستقر رأي المُصممين على ضرورة الحفاظ على طيران منخفض ل"إبداع" في حدود 5 أمتار فوق تربة المريخ، مكنّهم ذلك من تقليل سرعة دوران المروحة لما دون 2500 دورة في الدقيقة، بهدف تقليل الاهتزازات الناجمة عن الدوران، وهو الأمر الذي ساهم بدوره في زيادة استقرار الطائرة.
بحلول عام 2019، كانت وكالة ناسا قد استثمرت نحو 85 مليون دولار في المركبة المريخية، إلّا أن تلك الاستثمارات لم تذهب هباء.
ففي 19 إبريل الماضي، حلّقت الطائرة في تمام الساعة 7:34 بالتوقيت العالمي، لمدة 39.1 ثانية، على ارتفاع 3 أمتار كاملة، لتثبت قدرتها على التحليق والثبات في الجو.
وبعد ثلاثة أيام، تحركت الطائرة مسافة تقدر ب4.3 متر في الاتجاه الأفقي، على ارتفاع 4.9 متر من سطح المريخ، لتثبت في تلك المرحلة قدرتها على التحرك بشكل أفقي.
وبعد مرور نحو 6 أيام، ولمدة 80 ثانية كاملة؛ تمكنت الهليكوبتر المريخية التي تمدها خلايا شمسية بالطاقة اللازمة للطيران، من التحليق على ارتفاع 5.2 متر ولمسافة أفقية تُقدر ب100 متر، زادت لتصل إلى 266 متراً في التجربة التي تمت في 30 أبريل واستمرت لنحو 117 ثانية.

انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.