盤旋30秒!“機(jī)智”號(hào)直升機(jī)火星首飛成功
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
作者:張佳欣
發(fā)布時(shí)間:2021-07-02
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  美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)19日宣布,“機(jī)智”號(hào)無(wú)人直升機(jī)成功完成了火星上的首次飛行,飛行時(shí)間39.1秒,這是人造航空器首次在另一個(gè)行星上受控飛行。

  據(jù)《自然》雜志報(bào)道,19日,太平洋時(shí)間12時(shí)34分,直升機(jī)上升到3米高的空中,盤旋約30秒,并按計(jì)劃轉(zhuǎn)彎96度,隨即安全降落回到火星表面。

  小而快!直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速超過(guò)每分鐘2400轉(zhuǎn)

  這次飛行推遲了一星期,原定于4月11日開始,但因軟件問(wèn)題,直升機(jī)在試飛前兩天未能過(guò)渡到飛行模式。

  “機(jī)智”號(hào)重約1.8千克,有4片旋翼,由太陽(yáng)能電池板為鋰電池充電。NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的首席工程師米米·昂說(shuō),“機(jī)智”號(hào)獨(dú)創(chuàng)性最大的挑戰(zhàn)是讓它足夠小、足夠輕,可被“毅力”號(hào)攜帶升空,同時(shí)也能獨(dú)立飛行。

  為了在火星稀薄的大氣中飛行,與地球上類似大小的直升機(jī)相比,“機(jī)智”號(hào)有更大的葉片,其旋翼是4個(gè)特制碳纖維葉片,排列成兩個(gè)轉(zhuǎn)子后按相反的方向以每分鐘超過(guò)2400轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速更快,足以將它抬升到火星的空中。

  “機(jī)智”號(hào)的目的是測(cè)試直升機(jī)是否可以用來(lái)探索地外的其他世界。當(dāng)它飛越地形時(shí),它會(huì)拍攝下面表面的黑白圖像,以及面向地平線的彩色圖像。未來(lái)的直升機(jī)可穿越地表,幫助月球車,甚至宇航員偵察前方區(qū)域,并傳遞景觀圖像。

  繼續(xù)飛!未來(lái)兩周的四次飛行將挑戰(zhàn)極限

  按計(jì)劃,接下來(lái)的兩周內(nèi),“機(jī)智”號(hào)將再進(jìn)行4次飛行,每次持續(xù)90秒。下一次飛行暫定在4月22日開始。屆時(shí),“機(jī)智”號(hào)的目標(biāo)是飛離地面5米,橫向飛行約2米,然后向后飛2米,最后降落在起飛地。最終的飛行中,直升機(jī)可能會(huì)飛得更快、更遠(yuǎn),飛到離起飛點(diǎn)300米的地方。

  據(jù)報(bào)道,每一次連續(xù)的飛行都將推動(dòng)“機(jī)智”號(hào)的性能提升。火星大氣密度只有地球的1%,科學(xué)家想測(cè)試直升機(jī)在火星稀薄的大氣中的表現(xiàn)如何。

  “我們將挑戰(zhàn)極限。”昂說(shuō),“最終‘機(jī)智’號(hào)很可能走到因我們的設(shè)計(jì)而崩潰的地步?!?/p>

  此前,各國(guó)航天機(jī)構(gòu)也曾向其他行星發(fā)送過(guò)可在空中飄浮的飛行器;例如,1985年蘇聯(lián)將兩個(gè)包含大氣探測(cè)氣球和著陸器的航天器:維加一號(hào)和二號(hào)送入金星大氣層。但此次“機(jī)智”號(hào)的飛行是地外星球上的第一次受控飛行。

  有彩蛋!直升機(jī)攜帶了萊特兄弟飛機(jī)上的織物

  “機(jī)智”號(hào)短途試飛的意義相當(dāng)于1903年萊特兄弟首次在地球上駕駛?cè)嗽祜w機(jī)試飛的意義。為了致敬萊特兄弟,直升機(jī)攜帶了一塊取自萊特兄弟飛機(jī)上郵票大小的薄紗織物。

  今年2月18日,“機(jī)智”號(hào)搭乘“毅力”號(hào)火星車登陸火星?!耙懔Α碧?hào)從著陸點(diǎn)前往杰澤羅隕石坑中一個(gè)相對(duì)沒有巖石的平坦的“機(jī)場(chǎng)”,并在那里放下“機(jī)智”號(hào)。然后,“毅力”號(hào)在65米外一個(gè)有利位置,觀看并拍攝“機(jī)智”號(hào)第一次起飛和飛行。

  工程師們表示正在等待“機(jī)智”號(hào)直升機(jī)懸停需要多少動(dòng)力的信息,這將幫助工程師更好地了解火星上的空氣動(dòng)力學(xué)及電學(xué)特性。

  “機(jī)智”號(hào)只在火星上持續(xù)30天時(shí)間,截止日期為5月4日。在那之后,團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家將把他們的注意力重新轉(zhuǎn)移到“毅力”號(hào)火星車上。“毅力”號(hào)踏上收集巖石樣本之旅,并最終返回地球,而曾經(jīng)落在杰澤羅隕石坑的“機(jī)智”號(hào)也將永遠(yuǎn)留在那里。

  去土星!NASA探索地外星球還有新動(dòng)作

  據(jù)報(bào)道,NASA已經(jīng)在建造一架汽車大小的名為“蜻蜓”的八軸飛行器,計(jì)劃將其送往土星的衛(wèi)星——土衛(wèi)六。這架直升機(jī)定于2027年發(fā)射,將探索4倍于地球大氣層密度,并含有豐富的原始有機(jī)化合物的土星大氣層,這與“匠心”號(hào)在火星上經(jīng)歷的環(huán)境截然不同。

  此外,來(lái)自“機(jī)智”號(hào)的早期飛行經(jīng)驗(yàn)將為“蜻蜓”號(hào)的設(shè)計(jì)提供參考。美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的行星科學(xué)家伊麗莎白·特特爾是蜻蜓項(xiàng)目的首席研究員,她說(shuō):“我們期待著學(xué)習(xí)‘機(jī)智’號(hào)團(tuán)隊(duì)在地外太空飛行的經(jīng)驗(yàn)。”


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