Akkurat nå undersøker rovere og romfartøyer Mars fra bakken og fra verdensrommet. Nå vil et team forskere ved universitetet i Arizona undersøke luftlaget mellom roverne og romstasjonene.
«De første kilometerne over overflaten er en helt avgjørende del av grenseskiktet til planeten», sier Nasa-forsker Alexandre Kling, som er en del av forskergruppen.
«Det er her all utvekslingen mellom overflaten og atmosfæren skjer. Dette er det stedet der støv samles opp og sendes ut i atmosfæren, der sporgasser blandes, der storskalavinder blir påvirket av strømmer fra fjelldaler. Og vi har veldig lite data om det.»
Disse dataene skal et motorløst glidefly samle inn, hvis det er opp til Kling og teamet hans.
Teamet gjennomførte en testflyvning av en tidlig versjon av glideflyet. Det dalte sakte ned mot jorden, hengende i en ballong.
Tynn atmosfære er en utfordring
Den store utfordringen med å holde seg på vingene på Mars er at planeten har så tynn atmosfære. En Nasa-drone har i over et år beveget seg opp i den røde planetens tynnere luftlag. Dronen kan imidlertid bare holde seg i luften tre minutter av gangen og nå en høyde på tolv meter.
Det nyutviklede glideflyet kan holde seg på vingene i dagevis og trenger bare vindenergi til framdrift. Utstyrt med fly-, temperatur- og gassensorer samt kameraer vil det bare veie om lag fem kilo. Takket være størrelsen, vekten og manøvreringsdyktigheten vil det motorløse flyet være i stand til å kartlegge overflatelandskaper med stor nøyaktighet – også bratte områder som roverne ikke kan utforske, slik som kløfter og vulkaner.
Mars-glideflyene vil inneholde et utvalg spesialutviklede navigasjonssensorer, et kamera og temperatur- og gassensorer til å samle inn informasjon om atmosfære og landskap.
Flyr som en albatross
Det vinddrevne glideflyet vil ha et vingespenn på om lag 3,4 meter og bruke flere ulike flymetoder.
En metode er enkel statisk sveving, når det er nok loddrett vind til stede.
En annen metode kalles dynamisk sveving. Det minner om en albatross som utnytter vannrette vindhastigheters tendens til å stige med høyden. Dette fenomenet er vanlig på Mars.
Ved å fly i S-formede mønstre endrer det høyde hver gang det endrer retning, noe som hjelper med å få mer fart.
Flyet stiger i en lett oppadgående vinkel i den langsomme vinden i lav høyde. Når det når den raskere, høytliggende vinden, svinger flyet 180 grader og lar høyhastighetsvinden drive det fram i en liten nedadgående vinkel.
Når flyet begynner å gå tom for energi fra høyhastighetsvinden, gjentar det prosessen og svever framover. På denne måten kan flyene sveve i flere timer, hvis ikke dager, om gangen, uten å måtte bruke energi.
Luftfartsingeniørstudent Adrien Bouskela (til venstre) og professor i romfart og maskinteknologi Sergey Shkarayev holder et eksperimentelt glidefly. De håper en dag å sende en tilpasset versjon av et lignende fly til Mars.
Vil bli med på neste Mars-oppdrag
Forskergruppen foreslår at glidefly allerede sendes til Mars ved en av de neste Mars-oppskytingene. Flyene vil være pakket ned i små miniatyrsatellitter på størrelse med en telefonkatalog.
Når flyene skal på vingene, vil de enten folde seg ut som en origamifigur eller blåses opp som en badering. Senere vil en ballong transportere glideflyene opp i atmosfæren.
Selv når flyene ikke kan sveve lenger, kan de gjøre nytte som små værstasjoner. Jo flere de er, jo mer nøyaktige målinger kan de levere.
Prisen på et glidefly vil ikke overstige 100 millioner dollar, og teamet håper at Nasa vil finansiere produksjonen og gi en haik på den neste Mars-turen. Får forskerne finansiering, vil de første flyene være klare i løpet av noen få år.