Rovere og rumfartøjer undersøger lige nu Mars’ overflade fra Jorden og fra Rummet. Nu vil et hold forskere fra University of Arizona undersøge luftlaget mellem roverne og rumstationerne.
"Du har dette virkeligt vigtige, kritiske område i et planetarisk grænselag i de første kilometer over jordoverfladen," fortæller NASA-forsker Alexandre Kling, som er en del af forskerholdet, og fortsætter:
"Det er her, alle udvekslingerne mellem overfladen og atmosfæren sker. Det er her, støvet opsamles og sendes ud i atmosfæren, hvor sporgasser blandes, hvor moduleringen af storskalavinde med bjerg-dalstrømme er. Og vi har bare ikke ret mange data om det."
Disse data skal et motorløst svævefly indsamle, hvis det står til Kling og hans hold.
Holdet gennemførte en testflyvning af en tidlig version af svæveflyet, hvor det dalede langsomt til jorden fastgjort til en ballon.
Mars’ tynde atmosfære udfordrer
Den store udfordring med at holde sig på vingerne på Mars skyldes planetens tynde atmosfære. En NASA-drone har i over et år succesfuldt bevæget sig op i den røde planets tyndere luftlag. Dronen kan dog kun holde sig i luften tre minutter ad gangen og nå en højde på tolv meter.
Det nyudviklede svævefly kan holde sig på vingerne i dagevis og behøver kun vindenergi til fremdrift. Udstyret med fly-, temperatur- og gassensorer samt kameraer vil det kun veje godt fem kilo. På grund af størrelse, vægt og manøvredygtighed vil det motorløse fly være i stand til at kortlægge overfladelandskaber med stor nøjagtighed - også stejle områder, som roverne ikke kan tilgå, såsom kløfter og vulkaner.
Mars-svæveflyene vil indeholde et specialdesignet udvalg af navigationssensorer samt et kamera og temperatur- og gassensorer til at indsamle information om Mars' atmosfære og landskab.
Flyver som en albatros
Det vinddrevne svævefly vil have et vingefang på godt 3,4 meter og bruge flere forskellige flyvemetoder.
En metode er simpel statisk svævning, når der er tilstrækkeligt med lodret vind til stede.
En anden metode kaldes dynamisk svævning. Det minder om en albatros, der udnytter vandrette vindhastigheders tendens til at stige med højden. Dette fænomen er almindeligt på Mars.
Ved at flyve i S-formede mønstre ændrer det højde, hver gang det ændrer retning, hvilket hjælper med at få mere fart.
Flyet stiger i en let opadgående vinkel i den langsomme lavhøjdevind. Når det når den hurtigere, højtliggende vind, drejer flyet 180 grader og lader højhastighedsvinden drive det frem i en lille nedadgående vinkel.
Når flyet begynder at løbe tør for energi fra højhastighedsvinden, gentager det processen og svæver fremad. På denne måde kan flyene svæve i flere timer, hvis ikke dage, ad gangen, uden at skulle bruge energi.
Luftfartsingeniørstuderende Adrien Bouskela (til venstre) og professor i rumfart og maskinteknik Sergey Shkarayev holder et eksperimentelt svævefly. De håber en dag at sende en tilpasset version af et lignende fly til Mars.
Vil med på næste Mars-mission
Forskerholdet foreslår, at svævefly allerede sendes til Mars ved en af de næste Mars-opsendelser. Flyene vil være pakket ned i små miniaturesatellitter på størrelse med en telefonbog.
Når flyene skal på vingerne, vil de enten folde sig ud som en origami eller pustes op som en badering. Bagefter vil en ballon transportere svæveflyene op i atmosfæren.
Selv når flyene ikke kan svæve mere, kan de tjene som små vejrstationer. Jo flere der er, des mere præcise målinger kan de lave.
Prisen på et svævefly vil højst være 100 millioner dollars og holdet håber, at NASA vil finansiere produktionen og give et lift på den næste Mars-mission. Får forskerne finansiering, vil de første fly være klar inden for få år.