Subukan ang Landing InSight sa Mars (Walang Exploding)


Inilagay lamang ng NASA ang InSight lander nito sa Mars. Oo, Mars. Ito ay isang medyo malaking deal dahil medyo ilang misyon Mars ay hindi ginawa ito. Hindi nakakagulat na sobrang saya ako tungkol sa mga misyon sa Mars.

Para sa partikular na misyong ito, ang lander, na protektado ng isang kalasag sa init, ay gumamit ng kapaligiran ng Mars upang magpabagal. Pagkatapos nito, inilunsad nito ang isang high-speed parachute upang higit pang bawasan ang bilis. Sa wakas, ang lander ay hiwalay mula sa parasyut at naglakbay sa huling bahagi ng paglalakbay gamit ang mga rockets upang makontrol ang paglapag nito.

Ngayon para sa tunay na tanong, bagaman: Puwede ba kayong mamamahala sa landing page ng InSight? Paano kung ginawa mo ang isang manu-manong landing, ang robot ay makaliligtas? Alamin Natin.

Bago pumasok sa laro, hayaan ang paglipas ng pangunahing physics. Upang panatilihing mapapamahalaan ito, ako ay nakatuon sa rocket na pinagagana ng landing na bahagi ng misyon na ito. Sa panahon ng paglapag ng spacecraft, may dalawang pangunahing pwersa na kumikilos dito. Mayroong pababang puwersa ng gravitational at isang pataas na puwersa mula sa mga rocket ng spacecraft. Ang gravitational force ay depende lamang sa lokal na gravitational field at mass ng spacecraft. Sa Mars, ang gravitational field na ito ay medyo mas mababa kaysa sa Earth, na may halaga na humigit-kumulang 3.71 Newtons bawat kilo (kumpara sa 9.8 N / kg sa Earth). Ang patlang na ito ng gravitational ay totoong pare-pareho sa lakas habang ikaw ay malapit sa ibabaw ng Mars.

Kahit na ang patlang ng gravitational ay pare-pareho, ang masa ng spacecraft ay hindi. Habang ginagamit nito ang mga Rocket, nawalan ito ng masa (dahil gumagana ang rocket engine sa pamamagitan ng pagbaril ng gasolina). Nangangahulugan ito na ang gravitational force ay nagbabago din ng kaunti – ngunit siyempre ang buong spacecraft ay hindi binubuo ng gasolina. Ang kabuuang masa ng gasolina ay mga 16 na porsiyento lamang ng kabuuang masa.

Ang pagbabago ng masa ng spacecraft ay may epekto din sa paggalaw nito. Ayon sa prinsipyo ng momentum, ang kabuuang puwersa (gravitational plus rocket) ay katumbas ng oras ng pagbabago ng momentum. Gayunpaman, ang momentum ay tinukoy bilang ang produkto ng masa at bilis. Kaya, ang isang pare-pareho na net puwersa sa spacecraft ay nangangahulugan ng isang momentum na ang mga pagbabago sa isang hindi pare-pareho ang rate dahil ang masa ay nagbabago. Oo, nakakakuha ito ng nakakalito.

OK, let's jump sa laro. Narito kung paano ito gumagana.

  • Magsimula sa spacecraft ganap na fueled at 50 metro sa itaas ng lupa.
  • Nakuha mo upang ayusin ang rocket thrust.
  • Ang pagbabago sa rocket velocity ay depende sa halaga ng thrust.
  • Ang pagbabago sa mass ng gasolina ay depende din sa dami ng rocket thrust.
  • Gusto mong makuha ang rocket upang maabot ang lupa habang naglalakbay ng mas mababa sa 1 m / s (ito ay dapat talagang maging mas mabagal).

Ayan yun. I-click ang "patakbuhin" upang simulan at pagkatapos ay ayusin ang slider sa ibaba para sa rocket thrust. Ipinapakita rin ng programa ang vertical velocity at ang halaga ng gasolina na iyong naiwan. Ito ay mahalagang isang dimensional na bersyon ng klasikong video game-Lunar Lander.

Ito ay mas mahirap na tila. Ang problema ay na madalas naming iniisip ang isang direktang koneksyon sa pagitan ng puwersa at paggalaw tulad na ang isang mas mataas na puwersa ay nagpapalakas ng mas mabilis. Aha! Teka muna. Sa totoo lang, ang isang mas mataas na lakas ay gumagawa ng mas malaking pagbabago sa paggalaw. Habang lumilipat ang lander, kailangan mong palakihin ang lakas upang mapigilan ito mula sa mabilisang pagtaas. Ngunit kung bigyan mo ito ng labis na pagtulak, ang lander ay nagpapabagal nang labis na ito ay talagang nagsisimula upang mapabilis ang kabaligtaran. Hindi iyon landing-na nag-aalis.

Ngayon para sa ilang mga araling-bahay. Tingnan kung maaari mong makuha ang lander sa lupa (ligtas) sa hindi bababa sa dami ng oras. Ngayon, subukan ang paglikha ng isang algorithm para sa magnitude ng thrust (hindi user-controlled) na gumagawa ng pinakamaikling landing page. Magiging masaya ito.


Higit pang mga Great WIRED Stories