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Ingenieure entwickeln schwebende Nanocardboard-Flugzeuge, die den Mars erforschen könnten

Ein Team von Ingenieuren konnte winzige schwebende Flugzeuge entwickeln, mit denen die Marsoberfläche erkundet werden konnte. Im Vergleich zum Mars-Hubschrauber der NASA glauben die Ingenieure, dass ihre Flugzeuge aufgrund ihres einfachen Designs eine bessere Leistung erbringen würden.

Die Ingenieure bezeichneten ihre Erfindung als Nanokarten-Flyer. Jeder der winzigen Flyer wiegt nur etwa ein Drittel eines Milligramms und ist nicht auf bewegliche Teile angewiesen, um sich selbst anzutreiben. Stattdessen schweben die Flyer mit ihrem einzigartigen Design vom Boden.

Laut den Ingenieuren wurde das Gesamtdesign der Flyer von den Wellen oder Rippen von Papierkarton inspiriert. Nach dem gleichen Konzept entwarfen die Ingenieure die Flyer mit einem hohlen Aluminiumoxidkörper mit durch Mikrokanäle strukturierten Rippen.

Diese Mikrokanäle erzeugen einen Temperaturgradienten innerhalb des Flyers, indem sie Luft durch seinen Hohlkörper drücken. Durch diesen Vorgang kann der Flyer auf natürliche Weise in der Luft schweben.

Wie von den Ingenieuren festgestellt, funktioniert dieses Design aufgrund der schwachen Schwerkraft und der dünnen Atmosphäre des Planeten gut auf der Marsumgebung. Unter diesen Bedingungen kann die durch die Mikrokanäle strömende Luft mehr Gewicht anheben, sodass der Flyer länger in der Luft bleibt.

Laut dem leitenden Ingenieur Igor Bargatin von der School of Engineer and Applied Science an der University of Pennsylvania eignet sich der Nanocardboard-Flyer aufgrund seines einfachen Designs besser zur Erkundung des Roten Planeten als der Mars Helicopter, eine von der NASA entwickelte Flugsonde.

“Der Mars-Hubschrauber ist sehr aufregend, aber es ist immer noch eine einzige, komplizierte Maschine”, sagte er in einer Erklärung. “Wenn etwas schief geht, ist Ihr Experiment beendet, da es keine Möglichkeit gibt, es zu beheben. Wir schlagen einen völlig anderen Ansatz vor, bei dem nicht alle Eier in einen Korb gelegt werden. “

Durch an ihrem Körper angebrachte Sensoren könnten die Flyer wertvolle Daten über die Umgebungsbedingungen auf dem Mars sammeln. Neben der Datenerfassung stellte Bargatin fest, dass die winzigen Schwebemaschinen auch Bodenproben vom Mars entnehmen könnten.

“Zusätzlich zum Tragen von Sensoren könnten unsere Flyer einfach landen und Staub- oder Sandkörner passiv an ihnen haften lassen und sie dann zurück zum Rover transportieren, damit er nicht so weit fahren muss”, erklärte er.

Details zu den Nanokarten-Flyern wurden in einer neuen Studie vorgestellt, die in Advanced Materials veröffentlicht wurde.