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大气密度不足地球1%!NASA的火星直升机能成功吗?
2020年07月31日02:33:02 [科技新闻]

编者按:1903年,莱特兄弟试飞了地球上第一架飞机。但火星的稀薄大气不足地球1%,是否也能托起人类的飞行梦?Mitbbs.com


这个问题的答案,将在明年春天揭晓。今晚美国国家航空航天局(NASA)发射升空的“毅力号”火星车带着一位不同寻常的小伙伴:“灵巧号”(Ingenuity)火星直升机。机如其名,只有1.8公斤重,却有壮志凌云。Mitbbs.com



“灵巧号”(Ingenuity)火星直升机Mitbbs.com


1、“灵巧号”是一次飞行试验Mitbbs.com


“灵巧号”不携带科学仪器,是一个独立试验,将在有限范围内进行技术演示。它的方形机身装有电脑、相机、电池等,大小为20×16×14厘米。此外,直升机配有1架天线、太阳能板、着陆支腿和2个旋翼。四片特制的碳纤维叶片组成两个转子,能以约2400转/分的转速反响旋转,比地球上的客运直升机快上很多倍。Mitbbs.com


2、“灵巧号”将是首架尝试在外星上进行飞行控制的飞机Mitbbs.com


为什么直升机难以在火星上飞行?第一,火星大气很稀薄,密度比地球大气层低99%,直升机很难获得足够的升力。因此,“灵巧号”必须做得很轻,旋翼桨叶做得更大,转速也更快。Mitbbs.com


第二,“毅力号”火星车的目标登陆点是杰泽罗陨石坑,那里的夜晚冰冷刺骨,可到零下90摄氏度。低温推高了对直升机的部件设计要求。Mitbbs.com


第三,“灵巧号”是无人飞行,工程师需要提前发送命令,而数据会延迟很长一段时间才反馈回地球。在这中间,直升机需要自主决定如何飞到指定地点,并且给自身保温。Mitbbs.com


3、“灵巧号”本来是火星车的候选名字Mitbbs.com


“灵巧号”这个名字来自阿拉巴马州的高中生Vaneeza Rupani,原本是火星车的提名。NASA最终挑中了 “毅力号”,但认为“灵巧号”配直升机绝妙,因为该团队在研发时采用了大量创造性巧思。Mitbbs.com


4、“灵巧号”已经是个工程学杰作Mitbbs.com


从2014到2019年,喷气推进实验室(JPL)的工程师们通过特殊空间模拟器逐步改进模型,最终证明有可能制造出一种轻型直升机,能在火星稀薄大气中产生足够升力并耐受火星环境。Mitbbs.com


2019年1月,火星直升机通过了最终的飞行评测。Mitbbs.com


5、“灵巧号”一步一打卡Mitbbs.com


在2021年春天尝试起飞和降落之前,“灵巧号”还有一连串里程碑要打卡,每一步都值得庆祝。这些节点包括:Mitbbs.com


火星车从卡纳维拉尔角发射升空,飞向火星,着陆火星;Mitbbs.com


火星车放下保护直升机的防护罩,驶入选定的机场(一块10×10米的平地);Mitbbs.com


从“毅力号”的肚子里(在火星车上找到个“停机位”可不容易)下降13厘米,安全落到火星表面;Mitbbs.com


在火星寒夜里自主保暖;Mitbbs.com


用太阳能电池自主充电;Mitbbs.com


最后,“灵巧号”将尝试起飞。如果一次试飞成功,“灵巧号”还会在30个火星日窗口内尝试额外4次飞行试验。Mitbbs.com


6、火星飞行的远大前景Mitbbs.com


如果成功,“灵巧号”演示的飞行技术将为未来火星探测任务纳入更先进的飞行器做铺垫。这些飞行器可以提供不同于高空轨道器和地面漫游车的全新视角,为机器人或人类提供高清图像,并能进入火星车难以触及的地形。Mitbbs.com


 
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