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我們知道飛機可以在地球的大氣層內飛行,那麼其他行星上是否也能夠滿足飛機的飛行呢?這裡說的並不是火箭動力的飛行器,而是利用空氣動力原理產生升力的航空器。火星大氣與地球相似,火星周圍也籠罩著大氣層,但是火星大氣層的主要成分是二氧化碳,還有少量的氧和水蒸氣。
火星大氣的密度不到大氣的百分之一,火星引力大約是地球引力的38%,意味著能夠在地球上實現飛行的1.2公斤重飛行器,在火星上重量僅0.45公斤。,因此在火星上可以讓飛機飛行。以下我們就來看看能夠在火星上飛行的飛機。
火星登陸選址飛行器
美國宇航局最新公布的火星登陸初級研究氣動設計飛行器,可以在火星搜尋著陸地點,完成本世紀20年代的火星載人飛行任務。目前這款無人機將在3千米高度進行飛機,可以模擬火星大氣層環境。測試飛行將驗證這款無人機如何工作,進行相應的修改使其在未來火星登陸器減速傘中的立方體衛星中摺疊和部署。當火星登陸器著陸時,無人機將從減速傘中噴射出去。它能夠部署和飛行在火星大氣層,並滑翔至火星表面。
無人機進入火星大氣層後可持續飛行時間大約10分鐘。它將從空中600米滑翔至火星表面,飛行距離大約32公裡。翼展60釐米,重量不足0.45公斤,它可以由複合材料、玻璃纖維或者碳纖維製造。
ARES火星無人機
美國國家航空航天局負責的這一火星探測項目,名為ARES「戰神阿瑞斯」。ARES無人飛機是美國4大「火星探測」計劃中的一部分,它的研製費用和造價都不太高,但效果卻非常好。按照設計構想,這種火星探測無人機基本上不會在火星表面著陸,進入火星大氣層之後,將藉助特殊的耐火板和降落傘,大幅降低向下飛行的速度,並展開可摺疊式機翼和尾翼,啟動火箭發動機,從而將下落速度降低到220公裡/小時,並最終轉到水平飛行狀態。
ARES無人機將以560公裡/小時的速度在火星上空1500米的高度上飛行,航程680公裡,所觀測到的科學數據將通過火星衛星同步傳回地面。如果飛機遭遇意外,或者出於其它原因,將會在火星上迫降。ARES火星探測無人機將裝備相當完備的探測設備,其中包括攝像機、磁感應控制設備、一系列分光計、氣體分析儀、大氣層水分濃度測量儀等。
火星航空物探飛行器
美國航空航天局艾姆斯研究中心、馬林太空科學系統公司、海軍研究實驗室以及軌道科學公司聯手開發的「大峽谷」火星飛機。這架火星飛機用來紀念第一架飛機飛行100周年。任務目的是研究水手谷的峽谷是如何形成的。
因為任務要求是探索水手峽谷,總不能派火星車去吧,如果用軌道衛星,那高度也太高了,表面物質無法探測,因此飛機是最合適的。「大峽谷」火星飛機能持續飛行3個小時,配有電場傳感器,紅外成像光譜儀,雷射高度計,以及相機和攝像機等。
歐洲MAREA無人機
歐洲宇航工程專業的學生設計的MAREA無人機,30名學生來自不同的歐洲國家,共同研發高級火星偵察飛機,任務目的是獲得火星表面的高解析度圖像,為未來人類和機器人任務登陸做準備。斯特林放射性同位素發電機,將在未來5年或10年飛行在火星的大氣中年,飛機設計將是一個雙平面,機翼摺疊增加升力。