写于 2018-12-28 02:18:01| 必发88登录| 必发bifa88

一位艺术家的渲染展示了一个风洞在木星的天空中掠过,从那里的湍流风中汲取能量

这个名义风的机器人被描绘成一个多面体,其中的部分旋转以吸收风能并产生升力,尽管正在调查其他潜在的配置

致记:NASA / JPL-Caltech工程师正在研究制造风力机器人的可行性,这是一种新型的机器人探测器,设计用于在没有机翼或热气球的情况下长时间保持在行星大气中,有朝一日探索像木星这样的行星在机器人探测器的设计者中为了探索行星,肯定不乏聪明的想法有机器人的概念是由海浪推动有风的机器人的想法由风,南极洲或火星滚动最近由美国宇航局喷气推进的工程师团队加利福尼亚州帕萨迪纳的实验室想知道探测器是否可能在地球云层或遥远的天然气巨型飞机上浮力与木星一样,该团队最近开始研究他们的问题,这要归功于一项为期一年,价值10万美元的研究,由美国宇航局的创新先进概念(NIAC)计划资助他们正在研究制造风机机器人的可行性,这是一种新的机器人探测器设计为在没有机翼或热气球的情况下长时间保持在行星大气层中

美国宇航局资助的研究将系统地研究未来这种航天器如何能够在空中飞行并获得能量虽然目前没有任何任务计划使用风力发电机,研究人员希望他们的研究将为使用高机动性机器人探测器的天然气巨行星开启大气科学的新途径

不像月球和火星已经被机器人漫游者探索过,像木星和土星这样的天然气巨行星没有固体表面

1995年,美国宇航局的伽利略号太空船从一个大气探测器上掉下来,降落在降落伞下的木星上

电池供电的p长袍在经受高温和高压之前仅存活了大约一个小时,因为它落入了行星的沉重深层大气层

与坠落的探测器相比,一个风炮机器人可能在其身体的几个侧面上有转子,可以独立旋转以改变方向或产生升力JPL风力机研究的首席研究员Adrian Stoica指出了一个从大自然中思考的一个很好的例子:一个蒲公英的种子“蒲公英的种子很好地保持空中它随着它的下降旋转,产生升力,使其保持漂浮很长一段时间,在风中携带我们将探索这种对风翼机设计的影响“Stoica及其同事认为,为了长时间停留在空中,一个风的机器人需要能够利用地球大气中的能量

可能不是太阳能,因为探测器可能会在地球的夜间发现自己长时间的核能源也可能是浮动探测器的负担因为但是风,温度变化甚至行星的磁场都可能成为大气探测器可以利用的能量来源当他们开始研究时,团队怀疑大气机器人收获能量的最佳选择是湍流 - 风经常变化方向和强度关键是可变性高风速是不够的但是在动态,湍流的环境中存在梯度 - 能量从高到低的差异 - 可以使用“它是探测器可以从中消耗的能量的泉源”, Stoica说,他认为风力发电机可能会以类似于一些可以通过摇动来缠绕的手表来发电

拥抱湍流来制造动力并保持高空是一种背离传统飞机的方法,这种方式带有自己的内部电源和在平稳的空气中表现最佳商用客机,例如,在地球的平流层中巡航,在那里风力往往更平滑和流动在靠近地面的密集空气中,JPL团队首先要通过描绘木星云中的风来了解哪种地方可能最适合发送风向机并确定其设计的一些技术要求“那里很多我们都不知道的事情,“斯托卡说 “风力发电机的直径是10米还是100

我们需要从风中提升多少电梯以保持风洞高空

“团队非常肯定的一件事是,风力发电机需要能够感知周围的风,以便摆脱湍流

最后,他们计划建造一个简单的风力发电机模型作为他们研究的一部分这种类型的飞行器的空气动力学建模特别困难,因此Stoica认为拥有物理模型将是重要的模型风力机器人将受到精心控制的湍流气流来确定如何最好地设计能够对机器人作出反应和重新定向的系统以保持高空作用之后,团队将继续调查手段,例如电子传感器,以便风力发电机能够感知周围环境中的风场将这些能力整合到一起一个功能原型将留待未来的研究如果建造风力发电机的成本足以负担得起,Stoica认为有多个单位是有用的从行星大气中的不同地方获取数据“人们可以想象在木星或土星上存在相当长时间的风力机网络,发送有关不断变化的天气模式的信息,”他说,“当然,我们学到了什么关于其他行星的大气层丰富了我们对地球自身天气和气候的理解“事实上,风力发电机也可以派上用场,作为一种额外的工具,帮助科学家了解地球上的湍流天气现象,例如飓风,而不会冒险超越地球的大气层A设计用于感知和消除湍流的风力发电机不仅可以在这样的危险环境中存活,而且可以一直传输有价值的数据尽管它具有潜力,但风筝概念并非没有它的权衡

浮力探测器可能不得不牺牲旅行时间来移动到有趣的目的地在一个行星上简单地保持活力 - 从A点到B点交易较短的路线以跟随能量供应风从高处停留在其他时候,当它有足够的能量时,它可能能够通过更直接的路径前往目的地

风的机器人概念距离准备发射到木星还有很长的路要走,但Stoica及其同事是我们兴奋地深入研究他们的初步研究“我们还不知道这个想法是否真的可行我们会做研究试图找出来,”他说,“但它促使我们找到解决问题的其他方法,并且这种想法非常有价值“NIAC是美国宇航局太空技术任务理事会的一部分,该理事会创新,开发,测试和飞行用于NASA未来任务的硬件加州理工学院为NASA管理JPL资料来源:Preston Dyches,喷气推进实验室