機智號火星直升機,即將翱翔於火星天空,人類首架外星受控飛機

2020-07-17 博科園

美國宇航局火星2020「毅力號」火星漫遊車今年即將發射,一項創新的實驗將隨之而來:創新的「機智號」火星直升機,機智號火星直升機只有大約4磅(1.8公斤)重,但它有一些超大的野心。美國宇航局(NASA)噴氣推進實驗室「機智」號首席飛行員哈瓦德·格裡普說:萊特兄弟表明,使用實驗飛機,在地球大氣層中進行動力飛行是可能的。

機智號火星直升機,即將翱翔於火星天空,人類首架外星受控飛機

憑藉「機智號」火星直升機,美國宇航局正試圖在火星做同樣的事情。關於第一架飛往另一個星球的「機智號」火星直升機,以下是你應該知道的五件事:

1、機智號是一次飛行考驗

「機智號」火星直升機是所謂的技術演示,一個尋求首次測試新能力的項目,範圍有限。之前的開創性技術展示包括火星探路者漫遊車Sojesner和2018年飛過火星的微型火星立方體一號(Marco)立方體衛星。「機智號」火星直升機的特點是四個特製碳纖維葉片,排列成兩個轉子。

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以每分鐘2400轉的速度向相反方向旋轉,這比地球上的客運直升機快很多倍。「機智號」火星直升機還擁有創新的太陽能電池、電池和其他組件,「機智號」火星直升機不攜帶科學儀器,是與火星2020「毅力號」火星車不同的實驗。

2、「機智號」火星直升機將是人類第一架嘗試在另一個星球上進行受控飛行的飛機

為什麼直升機很難在火星上飛行?首先,火星稀薄的大氣層很難獲得足夠升力。由於火星大氣層的密度比地球大氣低99%,「機智號」火星直升機必須非常輕,旋翼葉片要大得多,旋轉速度也快得多。在傑零隕石坑,天氣也可能非常寒冷,2021年2月「毅力號」將帶著「機智號」火星直升機降落在它的腹部。那裡的夜晚下降到零下130華氏度(零下90攝氏度)。

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雖然「機智號」火星直升機在地球上已經在火星溫度下對直升機進行了測試,並相信它應該能在火星上按預期工作,但寒冷將打破「機智號」火星直升機許多部件的設計極限。此外,噴氣推進實驗室(JPL)的飛行控制員將無法用操縱杆控制直升機。通信延遲是與跨行星際距離太空飛行器合作的固有部分。命令需要提前很長時間發送,每次飛行後很長一段時間,工程數據都會從太空飛行器返回。

3、對於極富創造力的機器人來說,「機智號」是一個合適的名字

阿拉巴馬州諾斯波特高中生萬妮扎·魯帕尼(Vaneeza Rupani)最初提交了火星2020火星車的名稱Invenuity,然後將其命名為Persistance,但美國宇航局(NASA)官員認為這個名稱對直升機來說是一個很棒的名稱,因為該團隊在完成任務時運用了大量的創造性思維。

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這位高中生萬妮扎·魯帕尼寫道:努力克服星際旅行挑戰的人們,聰明才智讓我們所有人都能體驗到太空探索的奇觀,聰明才智能讓人們完成令人驚嘆的事情。

4、機智號已經展示了工程上的壯舉

從2014年到2019年,噴氣推進實驗室的工程師們小心翼翼地證明,有可能製造出一種重量輕、能夠在火星稀薄大氣中產生足夠的升力,並能夠在類似火星環境中生存的飛機,並在噴氣推進實驗室特殊空間模擬器上測試了越來越先進的型號。

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2019年1月,正執著前往火星這顆紅色星球的實際直升機通過了最後的飛行評估,所以沒有達到這些裡程碑中的任何一個都會使實驗停滯不前。

5、機智號團隊將一步一個腳印地計算成功

考慮到「機智號」火星直升機試圖實現的第一個目標,該團隊有一長串裡程碑需要通過,然後直升機才能在2021年春天起飛和降落在火星。「機智號」火星直升機旨在展示在火星大氣中飛行所需的技術。如果成功,這些技術可能會使其他先進的機器人飛行器成為可能,這些飛行器可能會被包括在未來的機器人和人類火星任務中。

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它們可以提供目前高空軌道飛行器或地面漫遊者和著陸器無法提供的獨特視角。為機器人或人類提供高清晰度圖像和偵察,並使漫遊者能夠進入難以到達的地形。噴氣推進實驗室的Invenuity項目經理Mimi Aung說:Invenuity團隊已經竭盡全力在地球上測試「機智號」火星直升機,我們期待著在火星的真實環境中飛行實驗,我們將一路學習。

機智號火星直升機,即將翱翔於火星天空,人類首架外星受控飛機

對於團隊來說,能夠在未來探索其他世界的方式上增加另一個維度,將是我們的最終回報。

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