Spørg fagfolket: Hvordan kan en faldskærm virke på Mars?

Nasas Mars Exploration Rover-faldskærm testes i Nasas Ames-testcenter. Men hvordan kan en faldskærm overhovedet virke på Mars, spørger en læser? Illustration: Nasa

Vores læser Henrik Værum Høgh spørger:

Hvordan kan en faldskærm virke på Mars? En faldskærm på Jorden virker jo ved, at luften fyldes ind i skærmen, og dermed opstår der en luftmodstand.

Læs også: Spørg Fagfolket: Hvordan navigerer og beregner man ruten til Mars?

Ole J. Knudsen, kommunika­tionsmedarbejder og BSc på Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet, svarer:

En faldskærm i Mars’ atmosfære virker nøjagtig på samme måde, som den virker her på Jorden. På grund af de meget lavere lufttryk skal den dog bare være større. Men der er grænser for, hvor stor den i praksis kan være - den bliver jo tungere at transportere den lange vej fra Jorden, og dermed koster det i brændstof og plads.

Et andet problem er, at det lave lufttryk ikke bærer så godt, som her på Jorden, så selv med den største faldskærm vil vores stakkels rumsonde ramme overfladen med for stor hastighed, hvis ikke man gør andre ting også - og det gør man så.

Det sidste stykke vej før en landing bliver overtaget af andre teknologier end faldskærme. Små lette rumsonder pakkes ind i airbags, eventuelt kombineret med bremseraketter, og så bumper og triller de et stykke vej, inden de falder til ro og kan pakkes ud.

En større lander bremses med større bremseraketter og eventuelt ben til at optage det sidste stød. Og så har en helt utrolig metode været brugt med held: den såkaldte Sky Crane, hvor rumsonden bremses næsten helt op nogle meter over overfladen, og så hejses nyttelasten blidt ned på Mars med kabler.

En metode, som endnu ikke har været afprøvet, er at flyve ned! Med en tilpas konstrueret kombination af faldskærme og den type vinger, som også anvendes af hangglidere og ultralette fly, ser det teoretisk ud til, at man kan komme det sidste stykke ned på en forholdsvis blid måde, eller man kan blive i atmosfæren med en motor om bord, og på den måde udforske store områder fra lav højde.

Og så der der jo tillige det problem, at faldskærmene først kan foldes ud, når hastigheden er blevet reduceret med omkring 90% af den hastighed, som rumsonden har på vej ind ude fra rummet.

Den første opbremsning foregår ved friktion med Mars-atmosfæren. Rumsonden skal være omgivet at et varmeskjold, som dels kan optage varmen og dels kan lette kontrollen på vej ned. Raketter ville kunne bruges, men det ville være uforholdsmæssigt tungt at skulle medbringe nok brændstof til at lade rumsonden bremse hele vejen ned på en søjle af raketudstødning.

Landing på Mars er under ingen omstændigheder let, og der er da også en høj procentdel af landingerne, som er slået fejl i tidens løb.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Har man undersøgt brug af rotorer ligesom på autogyroer og helikoptere? Eller er luften for tynd til, at det er realistisk?

Jeg kan forestille mig, at man i starten bruger dem frit roterende ligesom i en autogyro, og kort før landing bruger energi på at rotere dem for at øge løftet. Man kan bruge to modsatrettede rotorer for at undgå rotation af selve sonden.

  • 1
  • 0

Hvordan påvirker vejret en landing med Sky Crane, eller rettere: hvor meget må det blæse før Sky Crane ikke er muligt? Og laver man Mars-vejrudsigter, så man evt. kan udsætte/flytte en landing?

  • 1
  • 1

Du må meget undskylde hvis jeg irriterer dig med mit spørgsmål, men hvis du ikke kan svare ordentligt og høfligt, kan du så ikke bare helt lade være?

  • 9
  • 2

Godt nok er trykket vist kun 1% af trykket på Jorden, men luften består af CO2 der er 1,5 gange tungere, og desuden er temperaturen lavere, som også øger massefylden. Reelt ser man måske kun en reduktion på 1/50.

  • 1
  • 4

Reelt ser man måske kun en reduktion på 1/50.

Næh, nej, sådan spiller klaveret ikke. Lufttrykket er jo bare et mål for luftsøjlens vægt; så derfor skal den 1% ikke korrigeres med en faktor 2, selv hvis luftens densitet sikkert er højere grundet både mere CO2 og kulden. Densiteten er jo allerede “automatisk” medregnet i vægten.

Men man kunne måske argumentere for, at luftmodstanden fortrinsvis afhang af luftens inerti snarere end vægten, og i den lavere tyngdekraft på Mars (38% af vores) er luftsøjlens inerti i forhold til vægten større end på jorden, så derfor kan en korrektionsfaktor på ca. 2 måske alligevel godt passe.

Eller tænker jeg helt bagvendt?

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten