Когда мы слышим термин «летающая тарелка» в голову сразу же приходит космическое судно, используемое инопланетянами из различных научно-фантастических произведений и фильмов. Но ученые и инженеры из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) разработали летающую тарелку собственной конструкции, предназначенную для проведения исследований на Луне. И самым интересным во всем этом является то, что эта «тарелка» будет парить над поверхностью Луны, используя силу отталкивания электростатической природы.
Вследствие отсутствия у Луны атмосферы, выполняющей защитные функции, ее поверхность постоянно бомбардируется потоками космических частиц и ультрафиолетового излучения от Солнца. Подавляющее большинство частиц имеет положительный электрический заряд и за все время существования Луна успела накопить достаточно сильный положительный потенциал. Благодаря наличию этого потенциала лунная пыль, освещаемая Солнцем, может подниматься на высоту до 1 метра над поверхностью за счет того же самого эффекта, который заставляет встать дыбом наши волосы при расчесывании пластиковой расческой.
Идея использования электростатического потенциала для полетов над поверхностью Луны далеко не нова. Некоторое время назад уже предлагался проект «лунного электростатического планера» с крыльями из майлара, на которые подается искусственный положительный потенциал. Силы отталкивания одинаково заряженных объектов должны были удерживать этот планер над поверхностью Луны.
Согласно расчетам, проведенным специалистами из MIT, такая уловка может сработать лишь на небольших астероидах, ведь Луна обладает достаточно сильной гравитацией, которая не позволит летать «лунному планеру». Но летательный аппарат, искусственно усиливающий силы электростатического отталкивания, вполне смог бы использовать этот принцип для обеспечения полетов над поверхностью Луны.
В конструкции лунной «летающей тарелки» установлено устройство, генерирующее два потока ионов. Поток отрицательно заряженных ионов направлен в космос, что придает самой тарелке положительный электрический заряд. Второй поток уже положительно заряженных ионов направлен вниз на поверхность и он призван увеличить силы электростатического отталкивания в локальной области поверхности.
Потоки ионов создаются миниатюрными ионными двигателями, которые используют различные виды топлива (расплав определенных солей). Отметим, что точно такие же двигатели уже используются на миниатюрных искусственных спутниках типа CubeSats.
Для получения доказательств работоспособности такого метода ученые провели эксперимент. Модель «летающей тарелки» весом в 60 грамм и размером с ладонь человека, была подвешена на пружинах над поверхностью из алюминия в вакуумной камере. Пружины моделировали пониженную силу тяжести Луны и при их помощи также производились измерения сил электростатического отталкивания. Поток отрицательных ионов вырабатывался одним ионным двигателем, направленным вверх, а направленные вниз четыре ионных двигателя вырабатывали потоки положительных ионов.
В ходе эксперимента было установлено, что мощности достаточно небольшого источника питания ионных двигателей достаточно для того, чтобы поднять «летающую тарелку» на 1 сантиметр над поверхностью Луны. Конечно, можно обеспечить и подъем на еще большую высоту, но для этого мощность источника питания должна быть увеличена многократно, ведь силы электростатического отталкивания уменьшаются в зависимости от расстояния по квадратичному закону. Но, тем не менее, данная технология уже может быть использована для проведения исследования на астероидах и других космических телах с малой гравитацией.
«Имея летательный аппарат, вас не должны заботить проблемы с колесами и другими подвижными частями» — пишут исследователи, — «Кроме этого, летательному аппарату абсолютно безразличен тип поверхности объекта исследования. Он всегда сможет двигаться по кратчайшему пути, а не прокладывать траекторию в обход даже незначительных препятствий».
Материалы по теме:
Posted in 
Tags: 