人类在火星实现地外直升机首飞:旋翼叶片每分钟2500转

澎湃新闻记者 张静

2021-04-19 19:43 来源:澎湃新闻

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4月19日,NASA在社交媒体上宣布,机智号火星直升机完成首飞。这是动力飞机在第一次在另一个星球上飞行,其首飞意义不亚于1903年莱特兄弟在地球上试飞第一架飞机。机智号火星直升机

机智号火星直升机

当收到来自毅力号火星车传来的机智号视频数据,NASA喷气推进实验室团队欢呼雀跃。
毅力号2月18日着陆火星,将对耶泽罗陨石坑开展长达两年的探测任务。而火星直升机机智号此前一直栖身在毅力号的腹部。机智号飞行时的影子

机智号飞行时的影子

机智号是一架小型太阳能直升机,体重只有1.8千克,造价却高达8500万美元。它是第一架被送往另一个星球的无人机,携带了两台相机来记录飞行,毅力号也会对它进行观测。
NASA表示,地球上一架直升机的螺旋桨叶片平均每分钟旋转400-500转。而机智号的叶片以每分钟2500转的速度旋转。
关于机智号火星车,你需要知道的7件事:
1、 机智号的测试飞行是一次试验性飞行。

机智号不携带科学仪器,目标是演示在火星极度稀薄的大气中飞行,寻求在有限范围内首次测试一种新能力。此前的一些突破性技术演示包括1996年的探路者号火星车、1997年旅居者号火星车以及2018年飞越火星的立方星火星立方体一号(MarCO)。
2、 机智号首次尝试在另一个星球上动力控制飞行,难度很高。
机智号直升机的首飞意义不亚于1903年莱特兄弟在地球上试飞第一架飞机。它计划在30个火星日(31个地球日)里尝试测试飞行5次。
耶泽罗陨石坑的夜间温度可低至零下90摄氏度,当机智号抵达火星,其首要目标之一是在火星寒冷的夜晚生存下来。
火星大气稀薄,只有地球大气层密度的1%。因此机智号被设计得很轻,旋翼叶片很大,旋转很快。
3、 机智号依靠毅力号火星车抵达火星,并在火星表面开展操作。
机智号栖身于毅力号的腹部完成4.71亿公里的旅程。在前往火星的途中,毅力号的电力系统定期给机智号的电池充电。
机智号到达火星表面依靠的是毅力号的进入、下降和着陆系统。该系统配有超音速降落伞、可自动避免危险的新“大脑”以及被称为“空中起重机”的机动部件。在任何太空机构登陆火星的尝试中,只有大约50%是成功的。
4月初,机智号从毅力号火星车肚皮下脱离,降落10厘米,着陆在火星“停机坪”。在直升机的调试和飞行测试过程中,毅力号协助与地球间的通信。
4、 机智号是个聪明的小机器人。
通信时延不可避免,这意味着直到机智号飞行开始很久之后,NASA喷气推进实验室才能控制机智号,查看每次飞行的工程数据或图像。因此机智号需要根据地球上的工程师设定的参数自主决定。
例如,机智号拥有一个可编程的恒温调节器,可以在火星上保持温暖。在飞行过程中,机智号会分析传感器数据和地形图像,确保保持在项目工程师定下的飞行路径上。
5、 机智号已经是个工程学杰作。
人类花了几个世纪的时间以及大量的试验和错误才弄清楚怎样在地球上开飞机。6年以来,工程师团队证明了构建超轻量级的直升机以在火星稀薄的大气中产生足够升力,从火星表面起飞,并在充满挑战的火星环境中自动运转和生存是可能的。这些成就已经突破了飞行极限。
机智号已经在发射前后的动态环境中生存下来,并证明可以在太空中为现成的电池充电。飞越火星表面将证实在特殊空间模拟室中进行的飞行测试结果,并为在火星上操作直升机提供真知灼见。
6、 机智号一步一打卡。
在2021年春天尝试起飞和降落之前,机智号有一连串里程碑要打卡,每一步都值得庆祝。这些节点包括:火星车从卡纳维拉尔角发射升空,飞向火星并着陆;从毅力号的腹部脱离,安全落到火星表面;在火星寒夜里自主保暖;用太阳能电池自主充电;通过毅力号上的火星直升机基站成功通信;如果一次试飞成功,机智号还会开展更多试飞。
7、 如果机智号取得成功,未来火星探测可以提供空中视角。
机智号旨在展示在火星大气中飞行所需的技术。如果成功,这些技术或能使其他先进的机器人飞行器成为未来探索火星的一部分。
未来直升机在火星上的可能用途包括:提供一个独特的视角,这是目前轨道飞行器无法提供的,也不是地面上的火星车和着陆器所能提供的;提供高清图像和侦察;通往火星车难以到达的地形。
未来的直升机甚至可以从一个地点飞到另一个地点过程中携带轻型但至关重要的有效载荷。
 
 
 
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责任编辑:李跃群
校对:丁晓
澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 火星探测,机智号

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