எதிர்கால மார்ஸ் விமானங்கள் எல்லைக்கருகில் பறக்க வேண்டியிருக்கலாம்
மார்ஸில் வான்வழி ஆராய்ச்சிக்கான இன்னும் தீவிரமான வடிவமைப்பு தளத்துக்கு NASA பொறியாளர்கள் நகர்ந்து கொண்டிருப்பதாகத் தெரிகிறது. வழங்கப்பட்ட தலைப்பு மற்றும் சுருக்கத்தின் அடிப்படையில், Jet Propulsion Laboratory-யின் பொறியாளர்கள் எதிர்கால மார்ஸ் ஹெலிகாப்டர்களுக்கான மேம்பட்ட ரோட்டர் பலகை வடிவமைப்பு சுமார் Mach 1.08 முனை வேகங்களை தாங்கக்கூடும் என்றும், சுமார் 30 சதவீதம் அதிக லிப்ட் வழங்கக்கூடும் என்றும் உறுதிப்படுத்தியுள்ளனர்.
இந்த தலைப்பு எண்ணிக்கை முக்கியம், ஏனெனில் மார்ஸ் பறப்பதற்கு மிகவும் கடினமான இடம். அதன் வளிமண்டலம் பூமியைவிட மிக மெல்லியதாக உள்ளது; அதனால் ரோட்டர் விமானங்கள் தரையிலிருந்து உயரத் தேவையான லிப்டை உருவாக்க மிகவும் வேகமாகச் சுழல வேண்டும் மற்றும் மிகுந்த செயல்திறன் கொண்ட பலகைகள் தேவைப்படும். லிப்டில் ஏற்படும் எந்த நம்பகமான மேம்பாடும், எதிர்கால விமானம் எவ்வளவு சரக்கை எடுத்துச் செல்லும், எவ்வளவு தூரம் செல்லும், மற்றும் எந்த சூழல்களை அடைய முடியும் என்பதைக் நேரடியாக பாதிக்கிறது.
மார்ஸில் supersonic ரோட்டர் முனைகள் ஏன் முக்கியம்
ரோட்டர் முனை வேகம் விமான வடிவமைப்பின் முக்கிய பொறியியல் கட்டுப்பாடுகளில் ஒன்றாகும். பூமியில், ஒலிவேகத்தை நெருங்கும்போது சுருக்கத்தன்மை விளைவுகள் தோன்றி, செயல்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையை சிக்கலாக்கலாம். மார்ஸில், வடிவமைப்பாளர்கள் வேறொரு ஆனால் அதே அளவு கடினமான சமநிலையை சந்திக்கிறார்கள்: மெல்லிய காற்றை ஈடு செய்ய மிக உயர்ந்த சுழற்சி வேகம் தேவைப்படுகிறது, ஆனால் அதே வேகங்கள் பலகை முனைகளை சிக்கலான வானியற்பியல் நிலைகளுக்குள் தள்ளக்கூடும்.
வழங்கப்பட்ட அறிக்கை, அடுத்த தலைமுறை பலகை அந்தத் தாண்டலுக்கு மேல் செயலிழக்காமல் உயிர்வாழ முடியும் என்று JPL பொறியாளர்கள் இப்போது நம்புகிறார்கள் என்பதைச் சுட்டிக்காட்டுகிறது. அப்படியானால், மார்ஸ் ரோட்டர்கிராஃப்டின் செயல்பாட்டு எல்லை விரிவடையும். 30 சதவீதம் லிப்ட் அதிகரிப்பு என்பது சிறிய திருத்தம் அல்ல. கிரக விமானப் பண்பில், அது கூடுதல் அறிவியல் சரக்கு, அதிக உயர-அளவு, குளிர் அல்லது தூசி நிறைந்த சூழல்களில் வலுவான பறப்பு, அல்லது இவை அனைத்தின் சேர்க்கை எனப் பொருள்படலாம்.
Demonstration flights இலிருந்து நடைமுறை ஆராய்ச்சிக்கு
இதன் பரந்த முக்கியத்துவம் மூலோபாயமானது. மார்ஸில் ஹெலிகாப்டர்கள் இனி வெறும் தொழில்நுட்பக் காண்பிப்புகள் அல்ல. அவை வழக்கமான கண்காணிப்பு, நிலப்பரப்பு அணுகல், மற்றும் எதிர்கால மேற்பரப்பு பணிகளுக்கான ஆதரவுக்கான வேட்பாளர்களாக மாறுகின்றன. பிரதான கட்டுப்பாடு எப்போதும் சரக்கு மற்றும் தூரம் தான். வலுவான ரோட்டர் வடிவமைப்பு ஒவ்வொரு பறப்பும் செய்யக்கூடிய பயனுள்ள பணியை மேம்படுத்துவதன் மூலம் இரண்டையும் address செய்கிறது.
மேலும் லிப்ட் கிடைத்தால், பணித் திட்டமிடுவோர் சிறந்த சென்சர்களைக் கொண்ட ரோட்டர்கிராஃப்ட், மிக விரிவான உள்ளூர் கவனிப்புகள், அல்லது ரோவர்கள் மட்டும் செல்ல மிகவும் ஆபத்தான நிலப்பரப்புகளில் செயல்படுதலை கற்பனை செய்யலாம். செங்குத்தான சரிவுகள், உடைந்த பாறை பகுதிகள், மற்றும் சிக்கலான புவியியல் அமைப்புகள் ஆகியவை வான்வழி இயக்கம் மிகப் பெரிய அறிவியல் நன்மையை வழங்கும் இடங்களாகும்.
தலைப்பு குறிப்பாக NASA பலகை வடிவமைப்பின் “survivability”யை “உறுதிப்படுத்தியது” என்று சொல்கிறது; இதனால் இது வெறும் ஊகக் காகிதக் கருத்தாக அல்ல, பகுப்பாய்வு அல்லது சோதனைக்கு இணைந்த பொறியியல் முடிவாகக் கருதப்பட்டதாகத் தெரிகிறது. சுருக்கம் இந்த பணியை JPL பொறியாளர்களுடன் இணைக்கிறது, இதுவே இது நிறுவனத்தின் பயன்பாட்டு மார்ஸ்-பறப்பு மேம்பாட்டு குழாயின் ஒரு பகுதி என்பதை வலுப்படுத்துகிறது; தனித்த கல்வி முயற்சி அல்ல.
இன்னும் என்ன தெரியவில்லை
வழங்கப்பட்ட உரை வரம்புடையது; எனவே பல முக்கியமான விவரங்கள் இங்கே இல்லை. துல்லியமான பலகை வடிவம், சோதனை சூழல், பறப்பு நிலை, அல்லது இந்த முடிவு wind tunnel work, modeling, structural tests, அல்லது combined analysis ஆகியவற்றில் எது மூலம் வந்தது என்பதைக் குறிப்பிடவில்லை. இந்த ரோட்டர் அமைப்பு எப்போது பறக்கும், அல்லது இது பெயரிடப்பட்ட மார்ஸ் பணியுடன் தொடர்புடையதா என்பதும் கூறப்படவில்லை.
இந்த எச்சரிக்கைகள் முக்கியமானவை. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பொறியியல் சூழலில் உயர் முனை வேகங்களைத் தாங்குவது, மார்ஸ் நிலைகளில் ஒரு முழுமையான விமானத்தை நிரூபிப்பதற்கு சமம் அல்ல. ஒரு நடைமுறை வாகனம் இன்னும் அதிர்வு, சக்தி, வெப்ப மாற்றங்கள், தூசி வெளிப்பாடு, தானியங்கி கட்டுப்பாடு, மற்றும் நீண்டகால நம்பகத்தன்மையை நிர்வகிக்க வேண்டும்.
ஆர்வத்தின் ஒரு அர்த்தமுள்ள அறிகுறி
இந்த வரம்புகளுடனும் கூட, தெரிவிக்கப்பட்ட எண்ணிக்கைகள் ஒரு திசையையே காட்டுகின்றன: NASA எதிர்கால மார்ஸ் ஹெலிகாப்டர்களை முன் வெற்றிகளை மீண்டும் செய்ய மட்டும் வடிவமைக்கவில்லை. மேலும் அதிகம் எடுத்துச் செல்லக்கூடிய, மேலும் அதிகம் செய்யக்கூடிய, மேலும் கடினமான வானியற்பியலைத் தாங்கக்கூடிய விமானங்களை நோக்கி அது முன்னேறுகிறது.
கிரக விமானப் பறப்பு எப்போதும் mass, energy, மற்றும் சூழல் ஆகியவற்றால் கட்டுப்பட்டது. Mach 1.08-ஐத் தாங்கி 30 சதவீதம் லிப்ட் உயர்வை வழங்கும் ரோட்டர் அமைப்பு அந்தக் கட்டுப்பாடுகளில் ஒன்றை கணிசமாக தளர்த்தும். அதனால் இது வெறும் பலகை வேகக் கண்ணோட்டம் அல்ல; மார்ஸ் ரோட்டர்கிராஃப்ட் ஆராய்ச்சியில் பெரிய பங்கு வகிக்க வேண்டுமென பொறியமைக்கப்படுகின்றன என்பதற்கான சின்னமாகிறது.
இந்தக் கட்டுரை Interesting Engineering வெளியிட்ட செய்தியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on interestingengineering.com