سودارس : كيف تختلف المروحية المريخية عن نظيراتها الأرضية؟

شاهد بالصورة والفيديو.. خجل وحياء عروس سودانية من عريسها في ليلة زفافهما يثير اهتمام جمهور مواقع التواصل شاهد بالفيديو.. قائد قوات درع الشمال "كيكل" يدخل في وصلة رقص "عفوية" مع (البنيات التلاتة) شاهد بالفيديو.. القيادي بالدعم السريع إبراهيم بقال يظهر بأحد الملاعب العالمية ويتابع مباراة كرة قدم.. تعرف على الحقيقة!! شاهد بالصور.. المذيعة نسرين النمر توثق للحظات العصيبة التي عاشتها داخل فندق "مارينا" ببورتسودان بعد استهدافه بمسيرات المليشيا ونجاتها هي وزميلتها نجمة النيل الأزرق شاهد بالفيديو.. القيادي بالدعم السريع إبراهيم بقال يظهر بأحد الملاعب العالمية ويتابع مباراة كرة قدم.. تعرف على الحقيقة!! شاهد بالفيديو.. نجمات المسلسل السوداني "ديالا" يقدمن فواصل من الرقص المثير على أنغام أغنية (الآمان بي) 494990309_2099522250472054_2765873171644141355_n باريس يقهر آرسنال ويتأهل لمواجهة إنتر في نهائي دوري الأبطال بهدفين مقابل هدف.. باريس يقهر آرسنال ويتأهل لمواجهة إنتر في نهائي دوري الأبطال بيان توضيحي من مجلس إدارة بنك الخرطوم عندما كان المصلون في مساجد بورتسودان يؤدون صلاة الصبح.. كانت المضادات الأرضية تتعامل مع المسيّرات سقوط مقاتلة أمريكية من طراز F-18 في البحر الأحمر ريال مدريد وأنشيلوتي يحددان موعد الانفصال المسابقات تجيز بعض التعديلات في برمجة دوري الدرجة الأولى بكسلا ما حقيقة وجود خلية الميليشيا في مستشفى الأمير عثمان دقنة؟ التضامن يصالح أنصاره عبر بوابة الجزيرة بالدامر اتحاد بورتسودان يزور بعثة نادي السهم الدامر محمد وداعة يكتب: عدوان الامارات .. الحق فى استخدام المادة 51 أمريكا: الهجمات بالمسيرات على البنية التحتية الحيوية تصعيد خطير في الصراع بالسودان المضادات الأرضية التابعة للجيش تصدّت لهجوم بالطيران المسيّر على مواقع في مدينة بورتسودان "آمل أن يتوقف القتال سريعا جدا" أول تعليق من ترامب على ضربات الهند على باكستان في مباراة جنونية.. إنتر ميلان يطيح ببرشلونة ويصل نهائي دوري أبطال أوروبا الهند تقصف باكستان بالصواريخ وإسلام آباد تتعهد بالرد والي الخرطوم يقف على على أعمال تأهيل محطتي مياه بحري و المقرن "أبل" تستأنف على قرار يلزمها بتغييرات جذرية في متجرها للتطبيقات وزير الطاقة: استهداف مستودعات بورتسودان عمل إرهابي ما هي محظورات الحج للنساء؟ توجيه عاجل من وزير الطاقة السوداني بشأن الكهرباء وقف الرحلات بمطار بن غوريون في اسرائيل بعد فشل اعتراض صاروخ أطلق من اليمن الأقمار الصناعية تكشف مواقع جديدة بمطار نيالا للتحكم بالمسيرات ومخابئ لمشغلي المُسيّرات إسحق أحمد فضل الله يكتب: (ألف ليلة و....) حين يُجيد العازف التطبيل... ينكسر اللحن أبوعركي البخيت الفَنان الذي يَحتفظ بشبابه في (حنجرته) تتسلل إلى الكبد.. "الملاريا الحبشية" ترعب السودانيين استئناف العمل بمحطة مياه سوبا وتحسين إمدادات المياه في الخرطوم هيئة مياه الخرطوم تعلن عن خطوة مهمة تجدد شكاوى المواطنين من سحب مبالغ مالية من تطبيق (بنكك) ما حكم الدعاء بعد القراءة وقبل الركوع في الصلاة؟ عركي وفرفور وطه سليمان.. فنانون سودانيون أمام محكمة السوشيال ميديا قُلْ: ليتني شمعةٌ في الظلامْ؟! الكشف عن بشريات بشأن التيار الكهربائي للولاية للشمالية علي طريقة محمد رمضان طه سليمان يثير الجدل في اغنيته الجديده "سوداني كياني" دراسة: البروتين النباتي سر الحياة الطويلة في حضرة الجراح: إستعادة التوازن الممكن التحقيقات تكشف تفاصيل صادمة في قضية الإعلامية سارة خليفة الجيش يشن غارات جوية على «بارا» وسقوط عشرات الضحايا حملة لمكافحة الجريمة وإزالة الظواهر السالبة في مدينة بورتسودان ارتفاع التضخم في السودان شندي تحتاج لعمل كبير… بطلوا ثرثرة فوق النيل!!!!! انتشار مرض "الغدة الدرقية" في دارفور يثير المخاوف مستشفى الكدرو بالخرطوم بحري يستعد لاستقبال المرضى قريبًا "مثلث الموت".. عادة يومية بريئة قد تنتهي بك في المستشفى وفاة اللاعب أرون بوبيندزا في حادثة مأساوية 5 وفيات و19 مصابا في حريق "برج النهدة" بالشارقة عضو وفد الحكومة السودانية يكشف ل "المحقق" ما دار في الكواليس: بيان محكمة العدل الدولية لم يصدر ضبط عربة بوكس مستوبيشي بالحاج يوسف وعدد 3 مركبات ZY مسروقة وتوقف متهمين حسين خوجلي يكتب: نتنياهو وترامب يفعلان هذا اتعرفون لماذا؟ من حكمته تعالي أن جعل اختلاف ألسنتهم وألوانهم آيةً من آياته الباهرة

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.