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美国宇航局2021年要在火星上测试无人直升机
罗纳尔多 2018-05-12
导语

如果这架火星直升机成功的话,这将意味着美国成为第一个在外星上操控飞行器的国家。

腾讯科技讯 5月12日消息,据外媒报道,当列奥纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci)首次构想出直升机的概念时,他可能从来没有想到,这种早期构想将来能有机会在火星上漫游。但美国宇航局下属喷气推进实验室(JPL)刚刚证实,它将在“火星2020年探测车”(Mars 2020 Rover)任务中,在火星上测试完全自动驾驶的微型无人直升机。

图:美国宇航局的火星直升机是一种小型自动旋翼飞行器,计划于2020年7月份随同“火星2020年探测车”发射,以展示其在火星上的生存能力和潜力

由于要在2020年7月份发射,这架火星直升机主要充当技术演示角色。但如果成功的话,这将意味着美国成为第一个在外星上操控飞行器的国家。在火星上测试飞行器所面临的最大挑战是,火星的大气层密度只有地球的1%。因此,在这里飞行的挑战更高。

喷气推进实验室(JPL)火星直升机项目经理Mimi Aung在声明中说:“为了让火星无人机在低大气密度下飞行,我们必须仔细检查每一件事,让它保持尽可能的轻和牢固,同时配置强大动力。

美国宇航局表示,这架火星直升机的体重仅为1.8公斤,机身与垒球大小相当。两个反向旋转叶片将可帮助直升机穿过火星大气层的剩余部分,转速大约可达每分钟3000转,这大约是地球上直升机的10倍。

到达火星后,“火星2020年探测车”将找到一个合适的位置放飞直升机,然后探测车将返回到安全的距离。火星直升机将使用太阳能电池为其锂离子电池充电,并进行多项测试,然后等待火星探测车的中继指令。

Mimi Aung指出,由于地球和火星之间距离过于遥远,所以还没有办法实时操控火星直升机执行任务。相反,直升机将能够自主地接收和解释地面指令,然后自行飞行执行任务。在降落的时候,它有加热机制可以帮助其在寒冷的火星夜晚保持温暖。

喷气推进实验室的工程和科学副主任乔丹·埃文斯(Jordan Evans)称:“这本质上是一种高风险、高回报的努力。火星稀薄的大气使得巨大旋翼叶片旋转的速度也非常快,但其提供的升力支持却有限。所以,我们必须把所有通讯、摄像头、发动机以及电力系统打造成自动飞行系统,并让它能绘制地形图、避开岩石,同时在靠近火星车时安全着陆,这样它就能成功地传输空中数据。”

美国宇航局表示,在为期30天的飞行测试中,这架火星直升机最多应该能进行5次飞行,以便通过递进的方式飞行更远的距离。但是每次飞行都无法超过几百米或者持续90秒时间。在首次飞行中,它将垂直爬升到3米,在空中盘旋大约30秒。

如果火星直升飞机坏了怎么办?火星2020年探测车的总体任务不会受到影响。但若取得成功,火星直升机可能会有巨大潜力,比如充当低空飞行的侦察机和空中交通工具,以进入无法通过地面旅行到达的火星地点。

美国宇航局科学任务理事会副主任托马斯·祖布陈(Thomas Zurbuchen)在声明中称:“对于未来的探险者来说,能够清楚看到下一座山背后的东西至关重要。有了火星直升机提供的‘鹰眼视图’,我们可以想象未来执行任务的轻松场景。”

美国宇航局表示,火星2020年探测车任务于2013年8月启动,作为喷气推进实验室的技术研发项目。这辆探测车将在卡纳维拉尔角搭乘Atlas V火箭起飞,并将于2021年2月份抵达火星。

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  • 无人直升机
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作者 罗纳尔多

学生

北京理工大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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