Trăim cu toții vremuri de răscruce. Nu doar societatea noastră tremură în percuții supraacute ci întreaga planetă a îngenuncheat: speriată, epuizată, copleșită de marea Dilemă:
Va reuși elicopterul americanilor să zboare pe Marte?
Primul gând al amatorilor de drone și fofeze este necredincios. “Fugi, bre, cu prostiile! Cum să zboare elicopterul pe Marte, dacă nu e aer?!” se auziră la unison toți Toma.
Corect. Fără aer, aripa (chit că-i fixă la avion sau rotativă la elicopter) se mișcă în gol, fără rezistență. Iar unde rezistență nu-i, nici forța portantă nu răsare.
Dar chiar așa lipsită de aer să fie atmosfera planetei Marte?
Oxigen n-are ce-i drept, dar are 95% dioxid de carbon plus alte gaze irelevante în discuție. Ne interesează doar densitatea aerului pentru că ea apare în formula forței portante. Iar fomula asta dibuită de pământeni încă nu a fost contrazisă de marțieni:
Portanța = Cz*ρ*v²*S/2
Cz este coeficientul de portanță, o proprietate a aripii ce ține de formă, material, detalii valabile oriunde.
ρ este densitatea aerului
v este viteza aerului față de aripă/pală
S este suprafața
Nu are rost să cărăm ditai formula mai departe, singurele relevante fiind densitatea și viteza (presiunea dinamică): ρv²/2
Adică Portanța variază direct proporțional cu densitatea aerului și cu pătratul vitezei. Pierzând din valoarea densității, recuperăm ușor dacă mărim viteza.
Ex: Dacă densitatea atmosferei pe Marte este de 100 de ori mai mică decât pe Pământ, este suficient să mărim viteza de 10 ori pentru a păstra valoarea portanței. Pentru că 100 = 10²
În realitate, atmosfera pe Marte este de aprox. 60 de ori mai rarefiată decât pe Pământ. 0.020 kg/m3 față de 1,2 kg/m3. Densitate de 60 de ori mai mică? Mărim viteza palei de vreo 8 ori (8² = 64).
Ceea ce elicopterul americanilor reușește lejer la o viteză a palei de 2400 rotații/min.
Bonus pentru “Da, Toma, va zbura!”: Accelerația gravitațională pe Marte este de aproape 3 ori mai mică decât pe Pământ, adică Greutatea elicopterului va fi de 3 ori mai mică (forța care trebuie “învinsă” de componenta verticală a portanței).
În primăvara anului viitor vom afla dacă am calculat bine.
