سودارس : كيف تختلف المروحية المريخية عن نظيراتها الأرضية؟

"العاصفة الحمراء" التي ضربت دولا عربية.. هل هي خطيرة؟ ما حقيقة زيارة وفد إيراني إلى السودان سرًا؟ الرابطة السليم تكتسح بركيه بخماسية اعداديا ساردية تختتم التحضيرات لمواجهة الموسياب يكررون الأخطاء.. وينتظرون نتيجة مختلفة..!! الدولار يتراجع مع تصاعد توقعات التهدئة في الشرق الأوسط القبض على أمريكى هدد 8 مرات بقتل ترامب إحالة رئيس الأركان السوداني للتقاعد بالمعاش المذيعة تسابيح مبارك تعبر عن حزنها لإغتيال القيادي بحكومة تأسيس: (شاب هميم التقيته في نيروبي ويحمل جواز سفر أميركي ما يعني أن لديه فرصة أخرى في الحياة) "يديعوت أحرونوت": واشنطن بدأت عملية إجلاء طارئة ل60 ألف أمريكي من مصر بالصورة.. أبعدوه حتى لا يرى قبرها ويقوم بنبشه.. قصة مؤثرة تدمي القلوب لشاب سوداني معاق ذهنياً في يوم وفاة والدته التي كان متعلق بها ومداوم على مسك "ثوبها" المغرب يثبت نفسه بين الكبار ويواصل الهيمنة عربيا في تصنيف فيفا شاهد بالفيديو.. "ماما كوكي" تتحدث عن قضية الساعة.. مطربة شهيرة تقيم علاقة عاطفية مع "البرنس" بعد طلاقها من زوجها وردة فعل أهلها جاءت صادمة لها مفاجآت عمرو دياب لجمهوره التركى فى أول حفل له أغسطس المقبل ريهام حجاج : كممثلة لا أهتم بالمظهر بقدر اهتمامى بصدق الشخصية أدوية منسية في المنزل قد تهدد صحة العائلة.. تخلص منها فورا نوع نادر من السرطان.. ما هو التليف النخاعى؟ 5 نصائح للوقاية من جرثومة المعدة سوداني يسأل: (أنا مغترب وحصلت مشكلة بين زوجتي وزجة أخي واخوي اتصل علي قال لي طلقتها ليك هل الطلاق واقع؟) اللجنة الإقتصادية العليا تصدر عدداً من القرارات المهمة لتحقيق استقرار سعر الصرف الصحفية عائشة الماجدي: (لاحظت في الخرطوم مجموعة من الناس نشطة عايزة تبيع بيوتها وفي كمية عرض بيوت للبيع ما طبيعية) بالفيديو.. شاهد ماذا قالت الفنانة توتة عذاب عن أغنيتها التي تصدرت "الترند" في الوطن العربي؟ وتوجه رسالة للمطربة بلقيس فتحي والممثلة إيمي سمير وزير التربية يدشن استلام الدفعة الثانية من كتب الصف الاول الثانوي للولايات "معاناة 5 سنوات".. برشلونة يتلقى نبأ سارا من رابطة الليجا شاهد بالفيديو.. علاء الدين نقد يدخل في حالة بكاء هستيري في سرادق عزاء القيادي بحكومة "تأسيس" أسامة حسن الأمم المتحدة تفتتح مقرها بالخرطوم شبكة أطباء السودان .. قوة تتبع للدعم السريع اقتحمت مستشفى الأسرة بمدينة نيالا واعتدت علي الكوادر الطبية السودان.. وفاة لاعب كرة قدم محمد عبدالقادر يكتب: شهادة البوشي.. و"فضيحة صمود " وزير المعادن ونائب المدير العام المفتش العام للشرطة يدشنان مركبات لتعزيز مكافحة تهريب المعادن وتأمين مواقع التعدين السودان.. وزير يشرع في تكوين قوّة عسكرية ضاربة..ماذا هناك؟ ارتفاع وارد واسعار الذرة والسمسم بسوق القضارف قالت إنّها خرجت من آلية تحديد أسعار الوقود..الطاقة تكشف تفاصيل 20 باخرة في محيط البحر الأحمر عثمان ميرغني يكتب: فساد.. الفساد.. شراكة استراتيجية بين "الشباب والرياضة" و"الصناعة" لتمكين المبتكرين ودعم الإنتاج الشبابي السيسي للرئيس ترامب: لا أحد يمكنه وقف الحرب في المنطقة إلا أنت مصر.. الدولار يقترب من 54 جنيها لأول مرة وجبة سمك تُنهي حياة 3 سودانيين بالقاهرة وتتسبب في إصابة 4 آخرين بحالة تسمم غذائى حاد رئيس الوزراء يصدر قرارًا بشأن الرسوم الجديدة في المعابر محمد عبد الباسط يكتب: لهذا تحركت باكستان الآن للوساطة بين أمريكا وإيران الخليج الضحية الكبرى: إيران وجهت 83% من هجماتها إليه… و17% فقط إلى إسرائيل مهلة أخيرة للمخالفين: خيارات متعددة لمعالجة أوضاع التأشيرات المنتهية في السعودية ترامب يصدر أوامره ويكشف تطورات مثيرة مع إيران الأمن يداهم مخزن يبيع الوقود المهرب لعصابات التنقيب عن الذهب رئيس الأهلي مدني وابنه يتعرضان لحادث مروع المباحث تنهي مغامرات شبكة إجرامية متخصصة في الإحتيال علي أصحاب المحلات التجارية عن طريق اشعارات تطبيق بنكك المزيفة ضبط 238 كجم من "الآيس" وأسلحة بجانب نحاس بولاية البحر الاحمر ضبط 238 كجم من "الآيس" وأسلحة بجانب نحاس بولاية البحر الاحمر الشيخ بن زومة.. إلى جنة الخلد قيم الهلال المتوارثة يجب أن تبقى أبد الدهر في زمن الضجيج.. القرآن بوصلة المعنى والسكينة د.مزمل أبو القاسم يكتب: دموع الباز.. وزاهر! (2) السودان.. الدفاع المدني يستعين ب"التوك توك" طفح جلدي في رقبة الرئيس ترمب يثير تساؤلات حول صحته صوت لا يغيب.. محمد رفعت ورحلة الآذان الخالد في رمضان أجهزة الأمن السودانية تنهي مغامرات لص الصيدليات في عطبرة شاهد بالفيديو.. الوطن يتعافى ويعود.. تزاحم مئات المصلين في صلاة التراويح بمسجد السيدة سنهوري بالخرطوم السودان.. فكّ طلاسم"تبيدي للمجوهرات" في الخرطوم والتحقيقيات تفجّر مفاجأة

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.