août 7, 2022

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Ces hoverboards peuvent effectivement fonctionner… mais uniquement sur la lune

Les ingénieurs aéronautiques du Massachusetts Institute of Technology testent un concept d'orbiteur lunaire en exploitant la charge naturelle de la lune.  Cette illustration montre une image du concept de rover

uneTentatives de recréer les hoverboards vus dans Retour vers le futur II Jusqu’ici non plus décevant Véhicules à deux roues auto-équilibrés Il prend souvent feu, ou plates-formes flottantes propulsées par jet Exiger Un pilote très compétent. Mais comme Les ingénieurs du MIT ont récemment proposé, créer un véhicule en mouvement ne serait peut-être pas si difficile si nous vivions tous à la surface de la merbien.

Les véhicules volants les plus maniables créés à ce jour complètement dépendant de L’atmosphère terrestre à prendre dans le ciel. Les ailes d’avion ont besoin d’air pour générer de la portance, tandis que les hélices ont besoin d’air pour générer une poussée. Les fusées n’ont pas besoin de l’atmosphère pour se propulser ou pour propulser le véhicule – c’est ainsi que nous avons réussi à envoyer des humains dans l’espaceRamenez-les en toute sécurité sur Terre, mais en tant que véhicules réutilisables nécessitant un entretien et un ravitaillement importantsEfforts après le voyage avant de pouvoir être réutilisé.

C’est pourquoi nous avons tendance à nous appuyer sur des véhicules à roues pour explorer d’autres corps célestes qui n’ont pas assez d’atmosphères pour permettre le vol. Mais le rover résiste à beaucoup d’usure sur un terrain rocheux aride, même lorsqu’il fonctionne à des vitesses limitées pour des raisons de sécurité. Voler dans le ciel, comme un hélicoptère pourrait faire preuve de créativité sur Mars, est un moyen plus sûr d’explorer une autre planète ou des corps célestes comme des astéroïdes à des vitesses plus élevées pour augmenter considérablement leur portée d’exploration, mais ce n’est pas une option dans des endroits comme la Lune.

Le manque d’atmosphère n’est pas nécessairement un problème, et En fait, cela peut effectivement être un avantage. Laisse la surface de la lune exposée directement au soleil, Cela crée un champ électrique suffisamment puissant pour créer Les particules de poussière flottent réellement (Un peu comme les effets de l’électricité statique sur les cheveux d’un volontaire dans un centre scientifique). Les charges de surface ne sont pas assez fortes pour résister Un petit avion léger flotte contre l’attraction gravitationnelle de la lune, mais les ingénieurs du MIT ont proposé une autre approche « pour générer une force répulsive relativement importante entre l’engin et la Terre » qui pourrait permettre à un engin aussi lourd que 2 Livres pour planer à travers la surface de la lune.

Obtenir un plus grand atterrisseur lunaire dépend d’une stratégie en deux parties. La première consiste à équiper la voiture de roues ioniques miniatures reliées à un réservoir de sel fondu à température ambiante. Lorsqu’une petite tension est appliquée au sel fondu, « les ions du liquide sont chargés et émis sous la forme d’un faisceau à travers les trous avec une certaine force ». C’est une idée qui a déjà été utilisée pour propulser de petits engins spatiaux dans l’espace où les forces gravitationnelles sont minimes. Pour faire voler une petite embarcation au-dessus de la surface de la lune, qui souffre encore d’un sixième La gravité terrestre, les ingénieurs du MIT ont calculé les chiffres et ont conclu que des poussées supplémentaires pourraient être ajoutées pour libérer des ions positifs qui augmenteraient la charge électrique de la surface de la lune, Ainsi, une force plus forte est générée qui pousse le rover vers les airs.

Cette image montre un diagramme schématique de la configuration de test.  La conception utilise de minuscules faisceaux d'ions pour charger le véhicule et la surface en dessous, avec peu d'énergie nécessaire.  Un tel booster d'ions pourrait être assez puissant pour soulever un engin de 2 livres sur la Lune et de gros astéroïdes

Minimum de Il faudra de l’énergie pour soulever 2– un rover à environ un centimètre au-dessus de la surface de la lune. Pour tester l’idée, les chercheurs ont construit un véhicule d’essai léger (environ 60 grammes) de la taille d’une paume dans un laboratoire avec un propulseur ionique pointant vers le haut pour simuler la gravité de la lune, quatre pointant vers le bas pour lui faire face, et d’autres composants, dont des pulsateurs « calibrés pour contrer la force de gravité terrestre », pour mieux recréer les conditions sur la Lune. Les résultats de l’expérience correspondaient aux résultats théoriques attendus, mais les chercheurs pensent que le rover de surface de la mer fonctionnant de cette manière pourrait flotter à une altitude plus élevée, ou potentiellement être construit plus lourd avec des instruments scientifiques supplémentaires à bord.

L’objectif ultime est de créer un rover qui tire parti des conditions uniques des lunes et des astéroïdes de notre système solaire pour faciliter l’exploration et les manœuvres sur un terrain inconnu en flottant simplement dessus, éliminant ainsi entièrement la complexité supplémentaire des véhicules à roues. Cela signifie-t-il que si et quand les astronautes retourneront sur la lune, ils glisseront de cratère en cratère sur des planches de surf ? Soulever un engin de deux livres est une tâche beaucoup plus facile que de soulever un astronaute de 180 livres portant une combinaison spatiale de 280 livres, mais cette nouvelle approche n’a pas été testée sur notre voisin céleste, il reste donc à voir jusqu’où la technologie peut être poussé. Ce que nous savons, c’est qu’il n’y a au moins pas de grandes étendues d’eau sur la Lune pour contrecarrer une chasse passionnante au cerf-volant.

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