¿Es posible que un entomóptero vuele en Marte con una carga útil de 1-2 kg?

En otras palabras, ¿qué tamaño debe tener un entomóptero para que pueda volar en la atmósfera de Marte y transportar una carga útil de 1-2 kg? Estoy tratando de averiguar si se podría usar un entomóptero para llevar una cámara con sensor espectral (un tipo especial de sensor espectral que sería más pequeño que los que ya existen). También estoy considerando un ornitóptero robótico para esa misión. ¿Conoce otros tipos de MAV o UAV adecuados para transportar sensores espectrales?

pedir cualquier dispositivo existente actualmente que pueda hacer esto en la Tierra no será útil debido a que Marte representa el 0,6% de la presión del aire en la Tierra. Diseñar cualquier cosa que pueda volar en Marte es mucho más difícil que para la Tierra.
El límite absoluto en la carga útil para un avión autopropulsado en Marte dependerá de muchas cosas, incluido el diseño particular y cuántos minutos (o segundos) le gustaría que permanezca en el aire a la vez. Tal vez pueda agregar un enlace a un diseño de ingeniería particular para un entomóptero u ornitóptero que esté pensando y/u otros detalles, para que la pregunta sea más respondible. En este momento, creo que uno podría construir algo que pudiera mantener 2 kg a unos pocos centímetros de la superficie durante unos segundos, pero probablemente eso no sea lo que está buscando.
... y, por cierto, bienvenido a Stackexchange: ¡haga el recorrido ! Vea también ¿Cómo hago una buena pregunta? en Preguntas frecuentes. Luego vea si puede editar su pregunta y hacerla menos amplia.
Preguntas relacionadas: space.stackexchange.com/questions/19191/… y space.stackexchange.com/questions/17176/… . Un entomóptero tiene los mismos problemas de rendimiento que otros aviones.
Ya sea un entomóptero, un ornitóptero o un cuadricóptero, cualquier cosa que no sea capaz de volar en la tierra a una altura superior a 30 km no es útil para Marte.
@Uwe, bueno, parece que las naves de ala fija , los cuadricópteros a batería , los helicópteros y, sí, los entomotores pueden volar en Marte, ¡ahora tenemos una lista de cosas que pueden volar a 30 km en la Tierra!

Respuestas (2)

Como mencionó Hobbes, hubo un estudio financiado por el programa semilla Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA en 2002 para investigar la viabilidad de los entomópteros para la exploración de Marte.

Los resultados están disponibles en línea . El equipo se basó principalmente en el análisis de diseño, pero parece haber construido una versión funcional del "músculo químico alternativo" (RCM) del vehículo para un pequeño prototipo.

El punto de diseño principal del estudio en la página 49 sugiere que un entomóptero con una envergadura de 1,2 m podría tener una capacidad de elevación relativa de 1,5 kg en Marte. Más adelante, el estudio aclara que solo parte de esta masa está disponible como carga útil:

El peso del sistema RCM más una carga de combustible de 10 minutos es del orden de 0,42 kg. Según la Tabla 3-2, esto dejaría 1,08 kg para el equipo de carga útil de la misión.

El sistema RCM en el entomóptero propuesto utiliza combustible, no electricidad, lo que significa que un usuario que busque más de 10 minutos de vuelo tendría que sacrificar aún más masa de carga útil.

El estudio en sí sugiere usar la producción de recursos in situ para ayudar a superar esto, pero esta es en sí misma otra tecnología no probada. Incluso volver a una estación de servicio que contiene combustible almacenado parece ser difícil: el vehículo propuesto no es capaz de flotar, lo que hace que un aterrizaje de precisión sea poco probable.

En conclusión: parece plausible que un entomóptero pueda algún día levantar una carga útil en la escala que usted describe en Marte, pero el vehículo no parece encajar muy bien en el modelo actual de exploración robótica lenta y a largo plazo. Que yo sepa, la NASA no ha financiado un estudio de seguimiento del concepto.

Este estudio sugiere que un entomóptero con una envergadura razonable (del orden de 1 m) podría alcanzar una carga útil de 1 kg, si estuviera propulsado por un motor altamente eficiente que funcionara, por ejemplo, con hidracina.

Con base en la investigación realizada durante este estudio NIAC Fase II, se identificó un espacio de diseño en el que el vuelo de Mars Entomopter es práctico.