Полеты на планетах и ​​лунах с плотной атмосферой

На самом деле я просто читал отличное «Что, если?». статью об этом нашел здесь . Возможен полет на другие планеты. Я думаю, что прилагаемый комикс прекрасно резюмирует это:

Что касается каждого действительного тела в нашей Солнечной системе (за исключением Земли, конечно), я собираюсь немного перефразировать:

Солнце : Попытка полета на солнце более или менее бесполезна, так как любое судно, достаточно близкое, чтобы почувствовать его атмосферу, мгновенно испарится.

Марс : В статье идет продолжительное обсуждение симуляции с помощью X-Plane . Как оказалось, X-Plane можно сделать так, чтобы он точно имитировал условия Марса. К сожалению, как также выяснилось, полет на Марс возможен, но затруднен. Чтобы совершить полет на Марс, вам нужно двигаться быстро . В статье говорится, что скорость 1 Маха требуется только для полета. Проблема в том, что как только вы достигаете полета, инерция делает практически невозможным изменение курса.

Венера : Венера интересная. Атмосфера Венеры в 60 раз плотнее атмосферы Земли. Вы можете легко достичь полета на невероятно низких скоростях (Cessna 172 Skyhawk, самолет, на котором основана статья, может летать на рабочей скорости). Проблема в том, что воздух на Венере достаточно горячий, чтобы расплавить свинец. Вы всегда можете обойти это, пролетев в верхних слоях атмосферы Венеры. Верхние слои атмосферы довольно похожи на землю, и в них было бы довольно легко летать на самолете. Только вам нужно убедиться, что металл не подвергается воздействию, поскольку серная кислота в верхних слоях атмосферы создает угрозу коррозии.

Юпитер : Полет на Юпитере нереален. Гравитация Юпитера слишком сильна. Мощность, необходимая для поддержания полета, примерно в 3 раза больше, чем у Земли, что делает полет там крайне нереалистичным.

Сатурн : более слабая гравитация и немного более плотная атмосфера, чем у Юпитера, означают, что самолет может лучше летать, но в конечном итоге уступит холодному или сильному ветру.

Уран : Полет на Уране мог бы продолжаться немного дольше, но в конечном итоге самолет все равно поддавался бы условиям, которые там были.

Нептун : Температура и турбулентность делают невозможным полет на Нептуне. Предполагается, что ваш самолет быстро развалится в атмосфере.

Титан : Титан, пожалуй, лучший план для попытки полета. Цитировать статью:

«Когда дело доходит до полета, Титан может быть лучше, чем Земля. Его атмосфера плотная, но его гравитация мала, поэтому давление на его поверхности всего на 50% выше, чем у Земли, а воздух в четыре раза плотнее. Его гравитация ниже, чем у Земли. Луна означает, что летать легко».

Полет на Титане прост . Теоретически человек мог бы достичь полета с помощью вингсьюта и простой мускульной силы. Проблема в том, что Титан холодный, 72 Кельвина. Полет потребует некоторых серьезных модификаций отопления, но, если не учитывать фактор тепла, Титан — абсолютно лучшее место для попытки полета в нашей Солнечной системе. Это даже лучше, чем Земля. Интересно отметить, что Титан до сих пор был слишком холодным, чтобы его могли исследовать даже беспилотные зонды. Опять же, цитата из статьи:

Батареи помогли бы согреться на некоторое время, но в конце концов корабль исчерпал бы тепло и разбился. Зонд «Гюйгенс», который спускался с почти разряженными батареями ( во время падения он делал захватывающие снимки ), умер от холода всего через несколько часов на поверхности. У него было достаточно времени, чтобы отправить обратно одну фотографию после приземления — единственную, которая у нас есть, с поверхности тела за пределами Марса.

Земля : Земные условия вполне оптимальны для полета. Гравитация Земли составляет 9,78 м/с². Для сравнения, гравитация Юпитера составляет 24,79 м/с², а гравитация Титана — 1,352 м/с². Атмосфера Земли на уровне моря составляет 1 стандартную атмосферу, или 101,3 кПа, или 14,7 фунта на квадратный дюйм, по сравнению со средним значением Марса, которое составляет около 0,006 стандартной атмосферы, или 600 Па, или 0,087 фунта на квадратный дюйм, и средним значением Венеры, которое составляет около 9,2 мПа или 1330 фунтов на квадратный дюйм. Взлетная скорость нашего Cessna 172 Skyhawk составляет 64 KIAS (приведенная воздушная скорость в узлах), а максимальная скорость набора высоты составляет 73 KIAS. Нормальная крейсерская скорость Cessna 172 Skyhawk составляет 122 узла (140 миль в час, 226 км/ч). Для сравнения, полет на Марсе потребует скорости более 1 Маха, что соответствует 768 миль в час или 1236 км/ч.

Подводя итог :

• Солнце : Мгновенное испарение.
• Марс : Атмосфера слишком разреженная, чтобы летать со скоростью ниже 1 Маха, выше 1 Маха вы практически не можете управлять.
• Нижняя атмосфера Венеры : полет возможен, но воздух горячий, как свинец. Вы бы растаяли.
• Верхние слои атмосферы Венеры : полет возможен, но коррозия является фактором из-за серной кислоты, поэтому никаких открытых металлов.
• Юпитер : Высокая гравитация делает полет крайне нереалистичным.
• Сатурн : Полет возможен, но ваш самолет может в конечном итоге уступить холоду и погодным условиям.
• Уран : То же, что и Сатурн, но вы МОЖЕТЕ продержаться немного дольше.
• Нептун : Ваш самолет быстро развалится из-за сильной турбулентности.
• Титан : Полет можно осуществить с помощью искусственных крыльев и простой мускульной силы. К сожалению, Титан холодный. Чтобы процитировать статью XKCD:

Если бы люди надели искусственные крылья, чтобы летать, мы могли бы стать версиями титанов из истории об Икаре — наши крылья могли бы замерзнуть, развалиться и заставить нас кувыркаться насмерть.

• Земля : Мы знаем, что полеты на Земле работают благодаря знаниям из первых рук. У нас не самые оптимальные условия в нашей Солнечной системе, но условия здесь все равно отличные для всех типов пилотируемых самолетов.
• Где-нибудь еще : Нет атмосферы, так что вы бы разбились баллистически.

В качестве небольшого примечания :

Титан — абсолютно лучшая среда для полета на обычном самолете, если не учитывать холод. Я полагаю, что было бы намного проще и дешевле попытаться совершить полет в верхних слоях атмосферы Венеры, защитив весь открытый металл от коррозии, чем вносить серьезные изменения в обычный самолет, чтобы он и его пилот могли выдерживать экстремальный холод, характерный для Титана. .

Еще одно небольшое примечание : 1 Мах измеряется относительно земли, т. е. 340,29 м/с. Скорость звука на Марсе другая. Скорость звука 226 м/с.

Венера оказалась бы наиболее практичной, а не Титан (нужно учитывать холод). Да, на Венере так жарко, что свинец плавится при температуре 621 градус по Фаренгейту. Однако свинец — это мягкий металл, и он тяжелый. Мы не строим самолеты из свинца. Алюминий плавится при 1218 градусов по Фаренгейту (F), а титан плавится при 3200 градусов по Фаренгейту. Lockheed SR-71, летающий со скоростью 3+ Маха, был разработан в начале 1960-х годов с алюминиевой конструкцией и титановой обшивкой для защиты от теплового трения молекул воздуха. созданные на этих скоростях. Можно построить еще один самолет типа «SR-71» и полететь на Венеру, хотя все более чувствительные к температуре материалы должны быть теплоизолированы, а некоторые требуют активного охлаждения. На Титане при 72 градусах Кельвина это -330 градусов по Фаренгейту, и мы просто не летаем на «обычных» самолетах в такой холод. Это так же холодно, как жидкий азот, и металл станет настолько хрупким, что просто сломается от аэродинамических сил. Однако температура в космосе еще ниже – 2,7 градуса по Кельвину (-455 по Фаренгейту), но аэродинамических сил нет, поскольку это вакуум. Мы постоянно "летаем" туда на космических кораблях. Boeing только что завершил рекордные 674 дня в космосе на своем космическом самолете X-37. Таким образом, полет на Титане на космическом самолете, подобном X-37, может оказаться практичным. Boeing только что завершил рекордные 674 дня в космосе на своем космическом самолете X-37. Таким образом, полет на Титане на космическом самолете, подобном X-37, может оказаться практичным. Boeing только что завершил рекордные 674 дня в космосе на своем космическом самолете X-37. Таким образом, полет на Титане на космическом самолете, подобном X-37, может оказаться практичным.