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NASA把无人机送上火星

时间:2019-02-07 23:02来源:无人机 作者:中国通航 点击:

 

(美国宇航局首架火星无人直升机)
 
据国外媒体报道,当莱昂纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci)第一次构思直升机时,他可能从未想过,这一早期概念设计有一天会在火星表面盘绕飞行。目前,美国宇航局喷气推进实验室刚刚证实,新型微型无人直升机将部署在“火星2020探测车(Mars 2020 Rover)”的引擎导流板(belly pan)上,发射至火星表面,对神秘的火星世界进行勘测。
 
 
由于火星2020探测车将于2020年7月发射,火星无人机主要是一种技术演示。但如果成功的话,这将意味着美国成为全球第一个在外星球上操控飞行器(比空气更重)的国家。
 
 
对于比空气更重的火星飞行器而言,最大的挑战在于火星大气密度只有地球大气的1%,因此在火星空中实现飞行器飞行面临着更大的挑战。
喷气推进实验室火星直升机项目经理Mimi Aung在一份声明中说:“为了使火星无人机能够在低密度大气环境中飞行,我们必须进行认真检查,彻底审核每一件事,使无人机重量尽可能轻,同时尽可能结实和牢固,同时无人机配备强大动力。”
 
 
美国宇航局表示,这架火星无人机重量仅1.8公斤(4磅),机身大小接近一个垒球大小。它的两个反向旋转叶片将帮助直升机穿越火星大气层剩余部分,发动机每分钟3000转,这相当于地球直升机发动机转数的10倍。
 
 
一旦抵达火星,火星2020探测车将找到一个合适的位置部署这架无人机,然后探测车再返回至安全距离。火星直升机将使用太阳能电池对锂电池充电,并进行多项测试任务,然后等待探测车的中继指令。
Mimi Aung强调称,由于地球距离火星较远,研究人员无法从地球实时操控直升机飞行任务。相反,她在一份声明中称,这架无人直升机自主能力非常强,它能够接收和解释来自地球的指令,之后自动执行飞行任务。在下降的过程中,直升机有一个加热机制系统,使它在火星寒冷夜晚保持温暖。
 
喷气推进实验室副主任乔丹·埃文斯(Jordan Evans)说:“本质上讲,这是一种高风险、高回报的努力!火星稀薄大气层可使巨大旋翼叶片旋转速度更快,但它仅能携带几公斤重的物体飞行。所以我们必须把所有通讯设备、相机、发动机以及电力系统结合在一起,使它能够自主飞行,拍摄火星地形,可以在靠近探测车的位置安全着陆,避开岩石障碍,从而成功地传输空中数据信息。”
 
美国宇航局表示,在为期30天的测试飞行中,火星无人直升机能够完成5次飞行,并且每次递增地飞行至更远距离。但是每次飞行都无法超过几百米,持续时间不超过90秒。在首次飞行中,它垂直攀升至3米,在空中盘旋大约30秒。
如果火星无人直升机出现故障怎么办呢?事实上,火星2020探测车不会受到什么影响。假如火星无人机直升机成功部署,那么美国宇航局将在外星球低空飞行侦察具有较大优势,同时,将以无人机的方式勘测火星表面,而无需在火星表面穿行。
 
 
美国宇航局科学任务理事务副主任托马斯·祖布臣(Thomas Zurbuchen)在一份声明中称,火星无人直升机能够清晰地观测下一座山丘之外的地形状况,这对于未来探索者是至关重要的,拥有火星无人直升机提供的鸟瞰视图,我们可以想像未来执行任务的场景。
 
美国宇航局表示,火星2020探测车项目于2013年8月启动,这是喷气推进实验室的研发项目之一,预计将于2020年7月在卡纳维拉尔角发射基地搭载Atlas V火箭发射升空,大约在2021年2月抵达火星表面。(叶倾城)
目前,距离地球最近的行星之一火星,因为和地球比较相似,是太阳系中被人造探测器造访最多的天体之一。从前苏联的“火星计划”到美国最新的“洞察”号,前往火星的探测器形式上只有三个类型:落地后不动的固定式探测器,可以移动的火星漫游车,以及环绕火星的轨道探测器。
 
 
两年后的 2020 年,NASA 预备往火星上发射的“火星 2020”探测计划,将包含一个全新类型的火星探测器,一台直升机。
 
 
NASA 是在最近的任务新闻发布会上宣布这件事的。
 “火星 2020”(暂定名)计划是 2012 年宣布的火星长期探索计划的一部分,主要任务载荷是一个火星漫游车。这台漫游车设计与 2011 年发射的“好奇”号探测器类似,使用相同的车身结构,动力源同样采用不需要太阳光的同位素热能反应堆供电,“好奇”号火星车计划任务 2 年,因为同位素热能系统的理论续航长达十数年,“好奇”号的任务在 2012 年被无限期延长。
 
 
 “火星 2020”中的漫游车将搭载和“好奇”号不同的科学载荷,研究的课题也不相同。“好奇”号携带的 X 射线光谱仪、化学成像相机等科学仪器的目的,是探索火星上水的作用,以及支持生命的可能性;“火星 2020”将主要搭载探地雷达、氧气实验室和紫外线光谱仪,主要科学任务将围绕火星的地质历史、过去的生活环境,以及未来在火星殖民的技术探索。
 
另外,火星直升飞机不是终点。NASA 的兰利研究中心曾计划一个在火星上飞行的固定翼飞机,原计划 2013 年发射,但目前暂时搁置。
 
 
 探索火星的道阻且长,即使是人类已经可以常驻太空,还把火星移民提上日程,但至今可以在火星承担探测任务的飞行器还没出现,不过很快火星就将迎来第一架无人机了。

 
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