Η επόμενη αεροδυναμική σήραγγα της NASA θα προετοιμαστεί για τον Άρη

Προτού προσγειωθεί ένα διαστημόπλοιο στον Άρη ή φουτουριστικά αεροπλάνα φορτίου πετάξουν πάνω από τις πόλεις μας, πρέπει να σχεδιαστούν και να δοκιμαστούν αυστηρά σε

αεροδυναμικές σήραγγες

. Ακόμη και τα επιβατικά αεροσκάφη, όπως τα αεροσκάφη 747 της Boeing που χρησιμοποιούνται από μεγάλες αεροπορικές εταιρείες, υπόκεινται σε τέτοιες δοκιμές. Αυτές οι εγκαταστάσεις επιτρέπουν στους μηχανικούς να «πετάξουν» αεροσκάφη και διαστημόπλοια μόλις λίγα μέτρα από το έδαφος. Η

NASA

, η οποία έχει μια ιστορία 100 ετών στη χρήση των μηχανών, κατασκευάζει επιτέλους μια νέα, ενημερωμένη για τον 21ο αιώνα – την πρώτη νέα αεροδυναμική σήραγγα του οργανισμού εδώ και περισσότερα από 40 χρόνια.

Η NASA Flight Dynamic

Research

Facility (FDRF), που πρόκειται να ανοίξει το 2025 στο

Langley Research Center

στη Βιρτζίνια, θα είναι πάνω από 100 πόδια ύψος. Οι ηγέτες της NASA πιστεύουν ότι θα είναι το κλειδί για τη δημιουργία του διαστημικού σκάφους του μέλλοντος. Ο οργανισμός σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει τη νέα αεροδυναμική σήραγγα για να προετοιμαστεί για ανθρώπινη διαστημική πτήση στη Σελήνη και τον Άρη, καθώς και ρομποτικές αποστολές σε δύο κόσμους του ηλιακού συστήματος με πυκνή ατμόσφαιρα: την Αφροδίτη και τον Τιτάνα, το πλούσιο σε μεθάνιο φεγγάρι του Κρόνου. Θα είναι επίσης βασικό για την επόμενη γενιά αεροσκαφών με προορισμό τη Γη, τα οποία η NASA ελπίζει να κατασκευάσει περισσότερα

βιώσιμη, σύμφωνα με τον στόχο της για καθαρές μηδενικές εκπομπές έως το 2050

.

«Αυτό που πρόκειται να κάνουμε με αυτήν την εγκατάσταση είναι να αλλάξουμε κυριολεκτικά τον κόσμο», δήλωσε ο Κλέιτον Τέρνερ, διευθυντής του Ερευνητικού Κέντρου Langley της NASA.

ένα δελτίο τύπου από το πρωτοποριακό της εγκατάστασης

τελετή. «Το ταπεινό πνεύμα των ερευνητών μας και αυτή η προσπάθεια θα μας επιτρέψει να φτάσουμε σε νέα ύψη, να αποκαλύψουμε το άγνωστο, για τη βελτίωση της ανθρωπότητας».

Οι σήραγγες αέρα σπρώχνουν τον αέρα πέρα ​​από ένα ακίνητο αντικείμενο, συνήθως χρησιμοποιώντας τεράστιους ανεμιστήρες, για να προσομοιώσουν την κίνηση του αέρα γύρω, πάνω και κάτω από το ιπτάμενο σκάφος. Αυτό επιτρέπει στους μηχανικούς να τροποποιούν τα σχέδιά τους με βάση αυτό που βλέπουν στο πείραμα, κάνοντας τα οχήματα πιο σταθερά και αεροδυναμικά. Η αεροδυναμική σήραγγα είναι ένα ασφαλές μέρος για να δοκιμάσετε νέες τεχνολογίες και ένα βασικό βήμα για τη δοκιμή της ασφάλειας οποιουδήποτε σκάφους πριν πηδήξει ένας άνθρωπος στο σκάφος. Είναι επίσης βασικό για τους πυραύλους και τα διαστημόπλοια, όπου οι μηχανικοί πρέπει να διασφαλίζουν ότι το όχημα μπορεί να διασχίσει με ασφάλεια την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη. (Οι βιολόγοι έχουν χρησιμοποιήσει ακόμη και αεροδυναμικές σήραγγες – αν και όχι της NASA –

να παρατηρούν ιπτάμενες χήνες

.)

Η πιο πρόσφατα κατασκευασμένη αεροσήραγγα του Langley είναι η

Εθνική Υπερηχητική Εγκατάσταση

, που κατασκευάστηκε το 1980. Αυτό θα παραμείνει σε λειτουργία, αλλά το FDRF θα αντικαταστήσει δύο υπάρχουσες αεροσήραγγα, αμφότερες σχεδόν 80 ετών: τη σήραγγα χαμηλής ταχύτητας 12 ποδιών από το 1939 και τη σήραγγα κάθετης περιστροφής 20 ποδιών από το 1940. Οι ιπτάμενες μηχανές θα μπορούσαν να έχουν δοκιμαστεί πέρα ​​από τις νέες μηχανές. «Δεν έχουμε δοκιμάσει τίποτα με προπέλα πάνω του εδώ και δεκαετίες», είπε αστειευόμενος ο επικεφαλής μηχανικός της NASA Langley, Charles «Mike» Fremaux.

μια πρόσφατη κοινοτική διάλεξη για το έργο

.

[Related: How to build a massive wind farm]

Η πρώτη αεροδυναμική σήραγγα της NASA (η οποία ήταν η πρώτη αεροδυναμική σήραγγα της κυβέρνησης των ΗΠΑ) ήταν

χτίστηκε το 1921 στο Langley

. Ήταν βασικά ένα δοξασμένο κουτί με μερικούς ισχυρούς θαυμαστές. Από τότε, ο οργανισμός έχει κατασκευάσει περισσότερες από 40 αεροσήραγγα, πολλές με εξειδικευμένους σκοπούς. Μερικά είναι μικροσκοπικά, προορίζονται μόνο για μικροσκοπικά μοντέλα, και μερικά είναι αρκετά μεγάλα για να χωρέσουν ένα ολόκληρο πίδακα. Κάθε ένα παράγει διαφορετική θερμοκρασία, πίεση και ταχύτητα ανέμου, με σκοπό να προσομοιώσει τις διαφορετικές συνθήκες που μπορεί να συναντήσει ένα σκάφος στον πραγματικό κόσμο. Ορισμένες αεροσήραγγα μπορούν να μετακινήσουν τον αέρα με πάνω από 4.000 μίλια την ώρα, πολύ πιο γρήγορα από τη συνήθη ταχύτητα πλεύσης ενός 747 περίπου 600 mph.

Πολλές διάσημες αποστολές έχουν ξεκινήσει τα ταξίδια τους σε μια αεροδυναμική σήραγγα. Το αλεξίπτωτο του ρόβερ Curiosity, για παράδειγμα, δοκιμάστηκε για πρώτη φορά στο

Εθνικό συγκρότημα αεροδυναμικής πλήρους κλίμακας στη NASA Ames στην Καλιφόρνια

, πολύ πριν ανοίξει με αερόστατο στην ατμόσφαιρα του Κόκκινου Πλανήτη. Τα τελευταία χρόνια, βασικά μέρη των αποστολών Artemis της NASA, που στοχεύουν στην επιστροφή Αμερικανών στο φεγγάρι, συμπεριλαμβανομένων των

Κάψουλα πληρώματος Orion

και το

Πύραυλος SLS

δοκιμάστηκαν σε αεροσήραγγα.

Η νέα αεροδυναμική σήραγγα στο FDRF θα είναι πιο αποτελεσματική από τις προηγούμενες εγκαταστάσεις, περιορίζοντας το κόστος. Επιπλέον, θα είναι ασφαλέστερο για το προσωπικό που εκτελεί τις δοκιμές αεροδυναμικής σήραγγας, το οποίο διέτρεχε τον κίνδυνο να ρουφήξει το μηχάνημα καθώς ανέπτυξε μοντέλα. «Όπως κάνουμε τώρα…ένας πολύ εξειδικευμένος τεχνικός θα λανσάρει τα μοντέλα με το χέρι. Αυτό δεν είναι αστείο», είπε ο Fremaux στην παρουσίασή του. Στο παρελθόν, υπήρχαν μόνο μερικά

Μίκρο-τραυματισμοί

και τα περισσότερα ατυχήματα μόνο

βλάψει την ίδια την εγκατάσταση

. Όμως, τώρα θα υπάρχουν περισσότερα αστοχία για την ελαχιστοποίηση των κινδύνων.

Πραγματικά μπορεί να ανοίξει το δρόμο και για ιπτάμενα αυτοκίνητα, δοκιμάζοντας την τεχνολογία για κάθετη απογείωση, όπως αποδεικνύεται από


Επιστροφή στο μέλλον

αιωρούνται αυτοκίνητα

ή ένα κλασικό


Τζετσον

Ιπτάμενο αυτοκίνητο σε στυλ

. Αυτές είναι μακρινές ιδέες, αλλά δεν θα μπορούσαν ποτέ να απογειωθούν χωρίς τη βοήθεια της δοκιμασμένης στο χρόνο αεροδυναμικής σήραγγας.