Basic Planetary Survey XXI: Duna

ММО и всякие скандалы? Нет, не слышал. Космос и научные исследования — вот это по-нашему. Перед вами данные, добытые вторым зондом программы BPSXXI в атмосфере Дюны.


Andre подготовил и запустил парочку зондов-близнецов с помощью моей ракеты-носителя L-3 Greenrock/2B. Топлива в верхней ступени обоим хватило на межпланетный перелет и аэрозахват. Так BPSP-2D и BPSP-3E повисли на стабильных орбитах Дюны и Евы соответственно, и стали ждать своего часа.


Аэрозахват у Дюны, кстати, прошел на высоте 12км, и без каких-либо эффектов нагрева. Планируемая высота Pe для захвата была первоначально назначена на 13.7, но оказалось слишком высокой, т.к. зонд наш вышел очень небольшим и с минимальным коэффициентом сопротивления воздуха. Пришлось, как уже сказал, опускать до 12.

Потом управление на себя взял я и стал готовиться к проведению наших научных экспериментов по кербиновской программе. Проведя небольшие расчеты, решил упростить план до одного этапа записи данных, при спуске с 200км до 0. Причина простая — спускаться с 1000км и все это время записывать данные вышло бы слишком нудно и долго, т.к. нельзя тайм-ворпать. А это что-то около часа. Брррр.


Снижаемся на круглую 200км орбиту и готовимся к спуску. Верхняя ступень РН помогла и здесь. А потом еще помогла тормознуть для ухода в атмосферу, отстыковалась и была утилизирована. Чисто и удобно. Траектория спуска зонда направлена на глубокий каньон в экваториальной зоне, где по идее должна быть высота, близкая к нулевой по уровню моря. Вопрос залу — а как такая высота определяется там, где никакого моря нет?


Итак, спуск с 200км до 0. Все прошло "номинальненько" ;D, данные записывались и сохранялись как надо. Номинально, да, да. На высоте около 5км мы таки поймали разогрев обшивки. Скорость была в районе 750м/с, вроде ничего такого. К высоте 1км скорость упала до 500м/с, и я чуть не проморгал время запуска парашюта. Вышло очень страшно — выпуск парашюта сопровождался рывком аж в 11.6G! Так вот нехило дернуло, и скорость резко упала с 500 до ~30, а потом зонд спускался до поверхности при 5м/с.


Хорошо хоть парашют раскрылся нормально, в разряженной то атмосфере. Использовать всякие скайкраны для такого простого зонда было бы слишком. Ну, вот мы успешно придюнились. Без взрывов и разрушений. Все осталось на своих местах. Данные сохранились в CSV файл и ушли на анализ.


Мм… Да, только вот приземлились мы на высоте 420м над уровнем моря. А я так хотел нулевую, для чистоты эксперимента. Что ж, придется использовать уравнения и рассчитывать давление для нулевой высоты самим, на основе полученных данных. Получилось 0.2 атмосферы. С этим мы можем строить теоретический градиент давления для любых высот и сравнивать. Давайте сравним атмосферное давление Кербина и Дюны:


Такая вот небольшая атмосферка у Дюны. Можно не особо напрягаться с гравитационным маневром при взлете. Кстати, совсем забыл сказать очевидное — теоретические расчеты и экспериментальные данные опять совпали полностью. Вот результаты сравнения для гравитационного колодца, а вот — атмосферного давления. Опять же, ничего удивительного, сферические планеты в вакууме в компьютерной игре.


Это уже более интересно. Как вы можете помнить, в прошлой заметке мы обнаружили у Кербина разные слои атмосферы через разные температурные слои. У Дюны, как видно, не все так просто. И еще, какая-то странная аномалия в районе 188км. Давайте разбираться.


На просторах интернетов я нашел такую вот картинку. Из нее выходит, что у Марса (чьим аналогом является Дюна) температурный градиент указывает только на увеличенную тропосферу, и совсем не показывает, где все остальное — стратосфера и мезосфера. Это значит, что облака могут формироваться на больших высотах, чем на Земле (или Кербине). Термосфера все так же видна где-то в районе от 30 до 60км.

К слову о последней. Самые внимательные из вас уже могли заметить, что термосфера на моих графиках и графиках из реальной жизни отличается. Это связано с тем, что на реальных графиках показана температура, которую просто так не уловить обычным градусником (в данном случае — игровым). Процитирую википедию:

Высокая температура воздуха в термосфере не страшна летательным аппаратам, поскольку из-за сильной разреженности воздуха он практически не взаимодействует с обшивкой летательного аппарата, то есть плотности воздуха недостаточно для того, чтобы нагреть физическое тело, так как количество молекул очень мало и частота их столкновений с обшивкой судна (соответственно и передачи тепловой энергии) невелика.

Что касается странного двойного скачка температуры на 188км… Хм. У меня есть догадка. Скорее всего, это я испортил «запись» своими действиями во время спуска. Вопрос залу — у кого какие есть варианты, как именно?

И, напоследок, сравнительный график температурных слоев. На этот раз вертикальный, по просьбам публики. Позже мы добавим к нему информацию по Ив, и будет как на аналогичном графике Земля-Марс-Венера, указанном выше.


На этом, пожалуй, все. Продолжение следует...