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NASA说明火星直升机将怎样工作

2020年8月6日14:18 环球解密

    “火星大气如此稀薄,密度只有地球大气的1%。我们的设计所面临的第一个挑战就是飞行器必须足够轻盈能飞得动。”美国宇航局(NASA)火星直升机项目组的工程师说。

    (NASA)

    第二个挑战是,为了提供足够的提升动力,要设计能转得足够快的马达带动螺旋桨。他们设计的马达每分钟转速达到2,000~3,000转。而这需要耗费很多能量。

    因此,设计上要在轻盈的机身和强大的动力系统之间找到平衡点。最后,还要集成全自动控制系统。

    设计师介绍说,因为在那么短的飞行任务期间,远在地球的工程师来不及实时送去指令对其操控,所以工程师只能预先在地面上设计好任务流程,直升机必须独立在火星上完成。

    NASA的火星探测车毅力号(Perseverance)带着地球上各种先进的仪器出发飞向火星。2021年抵达火星后,它将在火星上完成钻探土壤、寻找远古生命等各种工作,还得把搜集的样本送给将来返回地球的飞船,让飞船带回地球。这些工作都将在没有宇航员在现场的情况下完成。

    然而,探测车的肚子里还搭乘着另一个了不起的设备──这架火星直升机。

    这架直升机的主体只有约一升水的体积,靠顶部两个螺旋桨提供动力。当探测车抵达指定地点后,自动系统将把直升机从探测车内取出,在火星地表完成装配,并进行一系列试飞。

    NASA解释说,这架直升机的任务并不是科研活动,而是检验在火星那样稀薄的大气环境中,地球上飞行器的制造技术在那里是否可用。

    按照项目规划,这架直升机要在30个火星日的时间段内完成五次试飞任务,每次飞行将逐步增加动作难度。

    第一次试飞将从最简单的离地开始,飞到大约三米高的地方,悬浮一段时间,然后降落。工程师介绍说,所有的飞行任务离地都只有3~5米高,之后的任务将开始水平飞行,最远的可能飞到离探测车50~70米的地方,然后再飞回到探测车所在地点。

    工程师们只能在地球上焦急地等待它发回的纪录了解其飞行情况。

    如果成功,这将是人类制造的第一个在外星球飞行的机器,将是一个了不起的里程碑。更重要的是,NASA准备将来设计无人驾驶的飞行器代替探测车在火星工作,将比在陆地行驶的探测车更有优势。

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