Perseverance (Mars 2020 rover) - Atlas V 541 - Canaveral SLC-41 - 30.07.2020

[Старый]

Аэродинамика в атмосфере Марса должна заметно отличаться от земной на высотах полета вертолетов? Или нет?

И да, и нет.
Нет - в том смысле, что аэродинамика - она и на Марсе аэродинамика. Формула Y=Cy*q*S там работает также, как и на Земле.
А да - потому что плотность атмосферы Марса у поверхности примерно соответствует стандартной земной атмосфере на 30 километрах. А вертолёты редко поднимаются выше нескольких километров (рекорд - около 12км).

А ничего что на Марсе сила тяжести в три раза меньше чем на Земле?

[Игорь Годунов]

"Первый испытательный полет будет совершен не ранее 8 апреля",

А что не 12-го? Чтоб испортить нам праздник и юбилей, как с шаттлом

Это, всё таки, было бы чересчур за уши...
Одно дело "Спейс Шаттл" - через 20 лет.
И другое - вертолётик в 2 кг на Марсе через 60...

И то, и то, и то - значимые достижения.

Само собой достижения. Всё чего не было, и опа, стало - достижение. 
Вообще-то тут про то, стоит ли привязывать новые достижения к старым датам...
И, да, вертолётик пусть полетает для начала, хоть 8-го, хоть 12-го, хоть 25-го...
Лично я препятствий не вижу, но пусть всё-таки, сперва взлетит...

[uncle_jew]

В барокамере можно давление подкрутить так, чтобы тяга винта соответствовала таковой на Марсе с учётом силы тяжести и давления.

Но скорость вращения винта тогда будет не такой, как на Марсе. Т. е. автомат перекоса, например, в реальных условиях протестировать не получится.

[АниКей]

Проезд на Красной
Как электромобили осваивают Марс
Журнал "Коммерсантъ Автопилот" №3 от 23.03.2021, стр. 22 
На Земле электромобили только борются за место на дороге. Зато в космосе они давно уже завоевали себе место под Солнцем и вокруг него. Речь не про Tesla Roadster, летающий где-то на орбите как символ достижений Илона Маска. Электрическим приводом уже полвека оснащены все колесные средства, которые земляне отправили на внеземные поверхности. Недавно путешествие по Красной планете начал марсоход Perseverance. Он стал пятым работающим марсоходом и седьмым прибывшим на Марс.
Валерий Чусов
https://www.kommersant.ru/doc/4739548?from=four_auto#id2029092

Спойлер

В этом году исполнится 50 лет первым попыткам доставки на Марс транспортных средств. Тогда это было «время первых» – то есть нас. Основная задача советских самодвижущихся «Приборов оценки проходимости – Марс» (ПрОП-М) исчерпывающе описана в их названии. Поскольку о поверхности Красной планеты не было достоверных данных, эти 4,5-килограммовые беспилотники должны были передвигаться на полозьях, как шагающий экскаватор, так что для прибора не стали бы помехой ни песок, ни камни. Увы, спускаемый аппарат станции «Марс-2» разбился при жесткой посадке 27 ноября 1971 года. «Марс-3» успешно примарсился 2 декабря, но это все, что о нем известно: через 14,5 секунды сигнал от него пропал, предположительно из-за сильной пыльной бури. Лишь в 2013 году энтузиасты по фотографиям поверхности обнаружили «Марс-3» на дне кратера Птолемея.
Задать направление
 
Дрон Ingenuity массой 1,8 кг оснащен только камерами. Основная его задача – проверить возможность полета в разряженной атмосфере Марса. Поэтому его двойной соосный винт имеет широкие лопасти и очень высокую скорость вращения. Источник энергии – солнечная батарея.
Фото: НАСА

Нынешний всплеск внимания к Марсу связан не только с развитием технологий, но и с тем, что в 2018 году расстояние между этой планетой и Землей в момент противостояния было минимальным, всего лишь 57,7 млн км, сейчас оно увеличивается, и в 2027-м минимальная дистанция будет более 100 млн км. Максимальная же превышает 400 млн километров!
Но даже при самом близком к Земле расстоянии это все равно чудовищно далеко, поэтому марсоходы должны быть автономными транспортными средствами – «беспилотность», кстати, еще один тренд нашего времени. Радиосигнал преодолевает 60 млн км за 3 минуты и 20 секунд, а 400 млн – за 22 минуты 13 секунд. Для сравнения: Луна находится ближе к Земле приблизительно в тысячу раз, радиосигнал до нее идет полторы секунды, так что советские луноходы управлялись операторами из ЦУПа.
Именно невозможность создать эффективную систему автономного управления стала причиной того, что работоспособный марсоход был создан лишь через 25 лет после первых попыток. Американский Sojourner отправился к Марсу 4 декабря 1996 года, прибыл на место 4 июля 1997 года и проработал до 27 сентября, намного дольше запланированного. Проехал он за это время чуть больше ста метров. Он и сам не очень большой – примерно 70 см в длину и массой около 11 кг. И максимальная скорость его равнялась 24 м в час, или 40 см в минуту. Стереокамера в передней части позволяла компьютеру на основе восьмиразрядного процессора с частотой 2 МГц и оперативной памятью 512 КБ – это примерно в две тысячи раз меньше, чем 4ГБ у современного недорогого ноутбука, – формировать трехмерные карты и прокладывать безопасный маршрут на дистанции от 0,5 до 2,0 м. Но без участия людей управление все-таки не обошлось, кто-то должен был задавать направление.


Spirit и Opportunity, прибывшие в разные районы Марса в 2004 году, имели одинаковую конструкцию и весили уже по 180 кг, то есть в 15 раз больше своего предшественника. Они были куда лучше оснащены для управления, что позволило увеличить максимальную скорость до 34 м/ч. Компьютеры на основе процессора с частотой 20 МГц работали уже с несколькими камерами с разными углами обзора и дальностью, чтобы создавать максимально полную картину. Сейчас по этому принципу строятся системы сбора информации систем безопасности для беспилотных автомобилей – и когда вы едете, например, в Mercedes-Benz S-Класс или беспилотнике «Яндекса», вы пользуетесь плодами покорения космоса.
Новейшие Curiosity и Perseverance еще больше, на Земле они весят примерно тонну – на Марсе масса та же, но вес в 2,7 раза меньше – и движутся еще быстрее, 144 и 152 м/ч соответственно.
Вы так настойчивы
 
Sojourner стал образцом для всех следующих марсоходов. Выбранная для него конструкция оказалась оптимальной для инопланетных условий.
Фото: НАСА

В рамках американской программы «Марс-2020» 30 июля 2020 года с мыса Канаверал стартовала ракета Atlas V, которая унесла в небо марсоход Perseverance, что в переводе значит «Настойчивость». Полет продолжался более полугода, лишь 18 февраля 2021-го марсоход совершил мягкую посадку на Красную планету.
Как и все прежние американские марсоходы, он шестиколесный, подвеска состоит из двойного балансира: два задних колеса с каждой стороны на одной «тележке», на нее, в свою очередь, опирается коромысло, к которому прикреплено и переднее колесо. В каждом колесе свой электромотор. Еще как минимум два используются для привода управления передними и задними колесами – это уменьшает радиус поворота вплоть до того, что аппарат может разворачиваться на месте.
Подвеска рассчитана на устойчивое движение по уклонам до 45 градусов, как и у большинства земных внедорожников. Но поскольку поднимать упавший марсоход будет некому, система управления запрограммирована на выбор таких маршрутов, где нет уклонов более 30 градусов.
Традиционный источник питания в космосе – солнечные батареи. Они всегда использовались и на марсоходах. Атмосфера на Марсе есть, но не очень плотная – давление у поверхности примерно такое же, как на Земле на высоте 35 км, так что энергия Солнца не уходит на нагрев воздуха, но в то же время там есть ветры, которые сдувают песок и пыль с панелей. Благодаря этому Spirit проработал гораздо дольше, чем ожидалось. Но при создании марсоходов нового поколения решили не полагаться на удачу: и Curiosity с Perseverance получили в качестве источника энергии РИТЭГ – радиоизотопный термоэлектрический генератор. Энергию он получает от распада изотопа плутония-238, мощность составляет 125 Вт, но к концу срока службы она должна упасть до 100. Запас в 4,8 кг «топлива» – по слухам, закупленного в России – обеспечит работу марсоходов в течение 14 лет.
4 марта Perseverance совершил свое первое путешествие: за 33 минуты проехал в общей сложности 6,4 м, включая поворот на 150 градусов. Это был тест-драйв для проверки привода. Перефразируя Нила Армстронга: «маленький шаг для марсохода, но гигантский скачок для беспилотной электромобильности».
ПрОП-М имел очень простую систему управления: столкнувшись с препятствием, он должен был отойти от него, чуть повернуть – насколько позволял движитель – и снова идти. Его ареал был ограничен длиной кабеля, связывавшего его со станцией, – 15 м. Насколько хорошо все это работало, никто и никогда уже не узнает.
Вопрос массы важен для любого космического аппарата – ведь сначала его надо оторвать от Земли, – поэтому детали подвески изготовлены из титановых труб. Конструкция подвески позволяет складывать марсоход для транспортировки в космической станции.
Perseverance имеет 23 камеры. Навигационная стереокамера – для обзора пути по направлению движения, шесть ищут потенциальные опасности, еще одна следит за отсеком для образцов, семь выполняют научные задачи, а еще семь помогали при спуске и посадке.

Perseverance

[th][/th] [th][/th]
Двигатель	6 х электрический
Колесная формула	6х6
Максимальная скорость, м/ч	152
Запас хода	14 лет
Цена, руб. от	111 000 000 000

[/td]
[/tr]
[/table]

[свернуть]

[nonconvex]

В барокамере можно давление подкрутить так, чтобы тяга винта соответствовала таковой на Марсе с учётом силы тяжести и давления.

Но скорость вращения винта тогда будет не такой, как на Марсе.

Почему?

[Верный Союзник с Окинавы]

В барокамере можно давление подкрутить так, чтобы тяга винта соответствовала таковой на Марсе с учётом силы тяжести и давления.

Но скорость вращения винта тогда будет не такой, как на Марсе. Т. е. автомат перекоса, например, в реальных условиях протестировать не получится.

С какой стати?

[makdy]

Аэродинамика, штука темная, наукой не объясняемая.

[Настрел]

В барокамере можно давление подкрутить так, чтобы тяга винта соответствовала таковой на Марсе с учётом силы тяжести и давления.

Но скорость вращения винта тогда будет не такой, как на Марсе. Т. е. автомат перекоса, например, в реальных условиях протестировать не получится.

С какой стати?

Ибо более плотная среда не даст винту раскрутиться до тех оборотов до которых даст менее плотная.
Но до того, чтобы компенсировать недостаток силы тяжести плотностью атмосферы мог догадаться только юрист.

[telekast]

В барокамере можно давление подкрутить так, чтобы тяга винта соответствовала таковой на Марсе с учётом силы тяжести и давления.

Но скорость вращения винта тогда будет не такой, как на Марсе. Т. е. автомат перекоса, например, в реальных условиях протестировать не получится.

С какой стати?

Ибо более плотная среда не даст винту раскрутиться до тех оборотов до которых даст менее плотная.
Но до того, чтобы компенсировать недостаток силы тяжести плотностью атмосферы мог догадаться только юрист.

В более плотной среде можно просто у меньшить угол атаки лопастей и все раскрутится. Это же не винт фиксированного шага

[DiZed]

В более плотной среде можно просто у меньшить угол атаки лопастей и все раскрутится.

раскрутится. но тогда опять же и не взлетит. вы либо моделируете марсианские нагрузки - и тогда вертолет не может взлететь, либо утраиваете их - но тогда это не моделирует полет на марсе.
в условиях земной гравитации в принципе невозможно воспроизвести марсианский полет кроме как скомпенсировав часть гравитации подвесом - ибо в любом случае если вертолетик все же взлетает без компенсации  - то от всей его конструкции, от двигателя и движителя требуется выдерживать наргузки втрое и отдавать мощность втрое. вероятнее всего, большинство элементов конструкции в принципе на такое и близко не рассчитаны. подвес тоже не панацея поскольку практически с неизбежностью он сидьно меняет схему приложения моментов сил, но он меньшее из зол

[telekast]

В более плотной среде можно просто у меньшить угол атаки лопастей и все раскрутится.

раскрутится. но тогда опять же и не взлетит. вы либо моделируете марсианские нагрузки - и тогда вертолет не может взлететь, либо утраиваете их - но тогда это не моделирует полет на марсе.
в условиях земной гравитации в принципе невозможно воспроизвести марсианский полет кроме как скомпенсировав часть гравитации подвесом - ибо в любом случае если вертолетик все же взлетает без компенсации  - то от всей его конструкции, от двигателя и движителя требуется выдерживать наргузки втрое и отдавать мощность втрое. вероятнее всего, большинство элементов конструкции в принципе на такое и близко не рассчитаны. подвес тоже не панацея поскольку практически с неизбежностью он сидьно меняет схему приложения моментов сил, но он меньшее из зол

Взлетит. Массовый расход будет примерно одинаков при одной и той же потребляемой мощности и диаметре. Заметьте, я с подвесом НЕ спорил.

[DiZed]

Взлетит. Массовый расход будет примерно одинаков при одной и той же потребляемой мощности и диаметре.

угу, но если одинаковый - то зачем поднимать давление? по-моему имеет смысл максимально реалистично смоделировать "марсианское" обтекание лопасти

[telekast]

Взлетит. Массовый расход будет примерно одинаков при одной и той же потребляемой мощности и диаметре.

угу, но если одинаковый - то зачем поднимать давление? по-моему имеет смысл максимально реалистично смоделировать "марсианское" обтекание лопасти

И с этим я тоже не спорил и не спорю. Марсовертолет и совали в барокамеру моделируя ражряженность тамошней атмосферы, Правда я не в курсе, заполняли ли камеру аналогом марсианской или нашей обошлись. Но с точки зрения аэродинамики и пр. расчетов ничего неожиданного в марсополете нет. Подставляй соответствующие коэффициенты и получай результат с погрешностью максимум процентов 5-ть.

[nonconvex]

Со статикой все понятно, ускорение свободного падения известно, давление и газовый состав тоже, соответственно баланс сил считается. Интереснее с динамикой - что происходит в турбулентной разреженной атмосфере, насколько растет-падает давление и с какой скоростью?

[andr59]

https://twitter.com/NASAJPL/status/1376708927799271426

Медленно и осторожно вертолет Ingenuity устанавливается на поверхность

[andr59]

Полетная зона вертолета Ingenuity:


https://mars.nasa.gov/news/8896/nasa-ingenuity-mars-helicopter-prepares-for-first-flight/

[pkl]

В барокамере можно давление подкрутить так, чтобы тяга винта соответствовала таковой на Марсе с учётом силы тяжести и давления.

Но скорость вращения винта тогда будет не такой, как на Марсе. Т. е. автомат перекоса, например, в реальных условиях протестировать не получится.

А он у него есть там вообще?

[pkl]

Ибо более плотная среда не даст винту раскрутиться до тех оборотов до которых даст менее плотная.
Но до того, чтобы компенсировать недостаток силы тяжести плотностью атмосферы мог догадаться только юрист.

Полностью испытать аппарат можно только в реальных условиях, а чтобы убедиться в его принципиальной работоспособности достаточно и барокамеры с правильно подобранным давлением.

[OlegIn]

Висит на "ниточке"
Осталось только отцепить и отъехать в сторонку....
Ну и потом в полет.
Вы не можете просматривать это вложение.

[cross-track]

Висит на "ниточке"
Осталось только отцепить и отъехать в сторонку....
Ну и потом в полет.
Вы не можете просматривать это вложение.

Когда пуповину будут перерезать?