В воскресенье вертолет Ingenuity совершил свой третий полет на Марсе. И, похоже, этот беспилотник хорошо справляется со все более сложными маневрами. Успех пробуждает воображение ученых, которые давно работают над исследованием других планет с воздуха.

Так что же полетит вслед за марсианским вертолетом? © NASA

Большие дроны

Если Ingenuity завершит все свои 5 запланированных испытательных полетов невредимым, ничто не помешает разработке более крупных дронов, говорит главный инженер Лаборатории реактивного движения NASA Боб Баларам. «Базовая динамика таких машин может быть увеличена, разумеется, до разумных размеров. Мы думаем о дронах в классе от 25 до 30 килограммов». Для сравнения: Ingenuity весит 1,8 кг и не несет никаких научных инструментов, кроме двух камер. Преемники первооткрывателя, который смог совершить первый моторизованный полет на другой планете, будут крупнее и смогут исследовать тот же Марс множеством различных способов.

Летающие роботы, которых называют также аэроботами, обладают рядом преимуществ перед вездеходами, движущимися по поверхности. Они могут наблюдать за бо́льшими территориями, двигаться быстрее и добираться до недоступных другими способами мест. Какие еще преимущества они могут принести, становится ясно, если посмотреть, какие места в Солнечной системе представляют особый интерес для исследования с воздуха.

Исследователи NASA с различными моделями аэроботов. © NASA/JPL

Горячий ад

Летающие объекты с Земли уже дважды использовались на Венере. Соседнюю планету часто называют двойником Земли, потому что она почти такого же размера и состоит из тех же материалов. Ученые считают, что на Венере давным-давно существовал огромный океан. Однако в какой-то момент планета эволюционировала совсем иначе, чем Земля. И сегодня там очень неуютно.

На Венере имеется густая атмосфера из углекислого газа. На поверхности господствует давление 90 бар (столько же, сколько на глубине 900 метров на Земле) и температура 400 градусов по Цельсию. Космические зонды, которые садились на Венеру, просуществовали очень недолго. Однако на высоте 50 километров температура составляет всего 15 градусов по Цельсию, давление соответствует давлению на земной поверхности, при этом там дуют сильные ветры.

Таким образом, для летающего устройства там существуют отличные условия. Один из концептов такого дрона называется VAMP. Эта разработка американской военной компании Northrop Grumman представляет собой сверхлегкий самолет с надувной конструкцией и воздушным винтом. Имея размах крыльев 46 метров, он сможет скользить по атмосфере Венеры в течение года и более в поисках следов жизни.

Взгляд под облака

Уже сейчас есть конкретные планы по исследованию спутника Сатурна Титана. Титан окружен толстым слоем азота, полностью закрывающим обзор поверхности. С помощью беспилотного вертолета с 8 винтами под названием Dragonfly NASA хочет раскрыть секреты Титана. Поскольку солнечных батарей для энергоснабжения будет явно недостаточно, на борту планируют установить радионуклидную батарею.

Предполагается, что Dragonfly будет изучать эту сатурнианскую луну с «воздуха», а также приземляться на ее холодную поверхность (-190 градусов по Цельсию) и брать с нее пробы. Атмосфера Титана в четыре раза плотнее атмосферы Земли. В отличие от Марса (плотность атмосферы всего 1 процент), летать на нем должно быть очень легко. Старт этого полета назначен на 2027 год.

Удержание позиции

Мы знаем из проектов воздушных шаров на Земле, что имеется возможность удерживать их положение над одной точкой на поверхности, используя ветер на разной высоте. Это показал, в том числе, и проект Гугла Loon. В 2017 году воздушные шары Google обеспечили некоторые части Пуэрто-Рико интернетом после того, как ураган разрушил там нормальную инфраструктуру.

В дополнение к воздушным шарам, в исследованиях планет в будущем могут также использоваться дирижабли. Причем здесь уже разработаны конкретные концепции, такие как HAVOC NASA. Предполагается, что на борту смогут находиться даже космонавты, которые станут исследовать Венеру.