4月19日,NASA在社交媒體上宣布,機智號火星直升機完成首飛。這是動力飛機在第一次在另一個星球上飛行,其首飛意義不亞于1903年萊特兄弟在地球上試飛第一架飛機。
機智號火星直升機
當收到來自毅力號火星車傳來的機智號視頻數據,NASA噴氣推進實驗室團隊歡呼雀躍。
毅力號2月18日著陸火星,將對耶澤羅隕石坑開展長達兩年的探測任務。而火星直升機機智號此前一直棲身在毅力號的腹部。
機智號飛行時的影子
機智號是一架小型太陽能直升機,體重只有1.8千克,造價卻高達8500萬美元。它是第一架被送往另一個星球的無人機,攜帶了兩臺相機來記錄飛行,毅力號也會對它進行觀測。
NASA表示,地球上一架直升機的螺旋槳葉片平均每分鐘旋轉400-500轉。而機智號的葉片以每分鐘2500轉的速度旋轉。
關于機智號火星車,你需要知道的7件事:
1、 機智號的測試飛行是一次試驗性飛行。機智號不攜帶科學儀器,目標是演示在火星極度稀薄的大氣中飛行,尋求在有限范圍內首次測試一種新能力。此前的一些突破性技術演示包括1996年的探路者號火星車、1997年旅居者號火星車以及2018年飛越火星的立方星火星立方體一號(MarCO)。
2、 機智號首次嘗試在另一個星球上動力控制飛行,難度很高。機智號直升機的首飛意義不亞于1903年萊特兄弟在地球上試飛第一架飛機。它計劃在30個火星日(31個地球日)里嘗試測試飛行5次。
耶澤羅隕石坑的夜間溫度可低至零下90攝氏度,當機智號抵達火星,其首要目標之一是在火星寒冷的夜晚生存下來。
火星大氣稀薄,只有地球大氣層密度的1%。因此機智號被設計得很輕,旋翼葉片很大,旋轉很快。
3、 機智號依靠毅力號火星車抵達火星,并在火星表面開展操作。機智號棲身于毅力號的腹部完成4.71億公里的旅程。在前往火星的途中,毅力號的電力系統定期給機智號的電池充電。
機智號到達火星表面依靠的是毅力號的進入、下降和著陸系統。該系統配有超音速降落傘、可自動避免危險的新“大腦”以及被稱為“空中起重機”的機動部件。在任何太空機構登陸火星的嘗試中,只有大約50%是成功的。
4月初,機智號從毅力號火星車肚皮下脫離,降落10厘米,著陸在火星“停機坪”。在直升機的調試和飛行測試過程中,毅力號協助與地球間的通信。
4、 機智號是個聰明的小機器人。通信時延不可避免,這意味著直到機智號飛行開始很久之后,NASA噴氣推進實驗室才能控制機智號,查看每次飛行的工程數據或圖像。因此機智號需要根據地球上的工程師設定的參數自主決定。
例如,機智號擁有一個可編程的恒溫調節器,可以在火星上保持溫暖。在飛行過程中,機智號會分析傳感器數據和地形圖像,確保保持在項目工程師定下的飛行路徑上。
5、 機智號已經是個工程學杰作。人類花了幾個世紀的時間以及大量的試驗和錯誤才弄清楚怎樣在地球上開飛機。6年以來,工程師團隊證明了構建超輕量級的直升機以在火星稀薄的大氣中產生足夠升力,從火星表面起飛,并在充滿挑戰的火星環境中自動運轉和生存是可能的。這些成就已經突破了飛行極限。
機智號已經在發射前后的動態環境中生存下來,并證明可以在太空中為現成的電池充電。飛越火星表面將證實在特殊空間模擬室中進行的飛行測試結果,并為在火星上操作直升機提供真知灼見。
6、 機智號一步一打卡。在2021年春天嘗試起飛和降落之前,機智號有一連串里程碑要打卡,每一步都值得慶祝。這些節點包括:火星車從卡納維拉爾角發射升空,飛向火星并著陸;從毅力號的腹部脫離,安全落到火星表面;在火星寒夜里自主保暖;用太陽能電池自主充電;通過毅力號上的火星直升機基站成功通信;如果一次試飛成功,機智號還會開展更多試飛。
7、 如果機智號取得成功,未來火星探測可以提供空中視角。機智號旨在展示在火星大氣中飛行所需的技術。如果成功,這些技術或能使其他先進的機器人飛行器成為未來探索火星的一部分。
未來直升機在火星上的可能用途包括:提供一個獨特的視角,這是目前軌道飛行器無法提供的,也不是地面上的火星車和著陸器所能提供的;提供高清圖像和偵察;通往火星車難以到達的地形。
未來的直升機甚至可以從一個地點飛到另一個地點過程中攜帶輕型但至關重要的有效載荷。
關鍵詞:
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