你可能会认为直升机在火星是一种古怪的、极不可能的想法。毕竟，直升机是通过旋翼叶片使气流偏转来获得升力的，就像这样联邦航空管理局手册解释说。而火星没有足够的空气来做这些。它稀薄的大气层，实际上是不到1%地球上大气的体积
好吧，如果你认为这是不可能的，NASA就是要证明你错了。当航天局发射新的2020年火星探测器在2020年7月的火星之旅中，它将拥有火星的直升机这是一架微型机器人飞机。实验直升机，在测试的最后阶段它的重量略低于4磅(1.8公斤)，叶片从头到尾大约4英尺(1.2米)长。美国国家航空航天局的研究人员希望，它将首次实现比空气重的飞机在这颗红色星球上的飞行。
广告
美国宇航局实际上已经在研发一种可以在火星上飞行的直升机几十年了，就像鲍勃·巴拉罗姆他是美国宇航局该项目的总工程师喷气推进实验室在加州帕萨迪纳附近，他通过电子邮件解释道。但解决所有的技术挑战是一项艰巨的任务。
“一架直升机火星必须足够坚韧，才能在火星之旅(高重力、振动等)以及它在太空和抵达时将面临的环境条件(夜间寒冷等)中生存下来，”巴拉拉姆说。“这种飞行器的设计还必须解决火星稀薄大气中独特的空气动力学问题，这给飞行器的设计带来了挑战性的重量限制。直到最近，随着轻型电子产品(如手机组件)和电池技术(如锂离子电池)的出现，才有可能满足这些严格的质量限制。”
为了实现电梯的大气相当于在海拔100000英尺(30400米)——比地球上最大高度的两倍,直升机已经达到这个星球上——火星直升飞机的螺旋桨将在2300 - 2900转每分钟旋转,地球直升机做大约10倍。
但实现升力只是直升机必须做到的事情之一。据介绍，它还必须能够在火星夜间的严寒温度下生存，温度可降至零下100华氏度(零下73摄氏度)Space.com．它需要能够自己充电，这是通过一个内置的太阳能电池板完成的。由于从地球发送电子指令的滞后时间，它无法由人类用操纵杆引导回家。相反，它将依赖于机载传感器。
“火星2020”任务上的单元旨在证明在火星上飞行是可能的，而不是进行其他研究。但如果它能按计划运作，未来的直升机将会更大、更有能力。巴拉拉姆说:“为技术演示器(反向旋转同轴转子)选择的特殊设计是为了最大化2020火星探测器的可用空间性能。”“下一代科学直升机将采用多旋翼配置，有效载荷能力在0.5至2公斤(1.1至4.4磅)范围内。车辆的尺寸一般在20到30公斤(44到66磅)之间。主要的限制是将旋翼叶片和整个系统打包到一个与火星着陆器设计兼容的配置中。”
直升机和其他类型的飞机在未来的火星探索中可能会非常有用，特别是如果它们与机器人漫游者一起部署在火星表面的话。
“特别是，它们非常适合将相机、传感器和其他仪器带到那些对地表探测车来说太极端或太不稳定的地形中，比如高角度的斜坡、悬崖、非常粗糙的布满巨石的地形、极其松软的土壤等。”戴夫拉威利他在电子邮件中解释道。“飞行平台还可以在相对较大的地形上使用传感器，这对于漫游者或最终人类来说是非常耗时的，”比如获得火星表面100英亩(40公顷)土地的详细扫描。“它们还可以用于携带小型有效载荷，例如在科学感兴趣的区域部署小型仪器，或者提取样本并将其返回到中央仓库进行分析。”
你可能会认为，火星轨道卫星图像将有助于使火星表面的航空调查没有必要，但一架飞行在较低高度的飞机可以拍摄更高分辨率的图像，并收集其他有用的数据，卫星的仪器无法处理。Lavery解释说，卫星技术“在需要一个特定区域的详细近景时是有限的”。“通过提供在距地表几十或数百米，而不是数百公里以上飞行的相机或传感器的选择，大气平台可以对地球上选定的区域提供非常详细的视图。”
直升机可以帮助人类最终登上这颗红色星球。“火星直升机可能执行的额外任务包括运送紧急物资或维修部件，”解释说戴尔Skran，在电子邮件中。他是该委员会的执行委员会主席国家空间社会这是一个倡导太空开发和定居的非营利组织。“然而，最重要的好处可能是超高质量的多光谱图像，以支持未来火星移民所需的资源搜索。”
Skran设想了未来几代具有更复杂能力的直升机。他说:“一架全自主或基本自主的直升机，结合以人工智能为基础的数据分析，支持在人类干预最少的情况下，快速勘探和评估火星上的潜在资源。”“这是至关重要的，因为在火星探索和定居的早期，人类劳动力将会短缺。”
拉威利指出，机器人直升机还可以作为探测车和探索火星表面的宇航员的先驱者。他说，通过检查地形和提供视觉预览，“这些侦察将提高地面行动的效率和安全性，排除危险或无效路径，避免轨道卫星无法识别的‘盲区’。”
广告
