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小而快!機智”號無人直升機旋翼轉(zhuǎn)速超過每分鐘2400轉(zhuǎn)

來源:科技日報

美國國家航空航天局(NASA)19日宣布,“機智”號無人直升機成功完成了火星上的首次飛行,飛行時間39.1秒,這是人造航空器首次在另一個行星上受控飛行。

據(jù)《自然》雜志報道,19日,太洋時間12時34分,直升機上升到3米高的空中,盤旋約30秒,并按計劃轉(zhuǎn)彎96度,隨即安全降落回到火星表面。

小而快!直升機旋翼轉(zhuǎn)速超過每分鐘2400轉(zhuǎn)

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

“機智”號重約1.8千克,有4片旋翼,由太陽能電池板為鋰電池充電。NASA噴氣推進實驗室的首席工程師米米·昂說,“機智”號獨創(chuàng)最大的挑戰(zhàn)是讓它足夠小、足夠輕,可被“毅力”號攜帶升空,同時也能獨立飛行。

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相比,“機智”號有更大的葉片,其旋翼是4個特制碳纖維葉片,排列成兩個轉(zhuǎn)子后按相反的方向以每分鐘超過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。

“機智”號的目的是測試直升機是否可以用來探索地外的其他世界。當它飛越地形時,它會拍攝下面表面的黑白圖像,以及面向地線的彩色圖像。未來的直升機可穿越地表,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!未來兩周的四次飛行將挑戰(zhàn)極限

按計劃,接下來的兩周內(nèi),“機智”號將再進行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,“機智”號的目標是飛離地面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,直升機可能會飛得更快、更遠,飛到離起飛點300米的地方。

據(jù)報道,每一次連續(xù)的飛行都將推動“機智”號的能提升?;鹦谴髿饷芏戎挥械厍虻?%,科學家想測試直升機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,“最終‘機智’號很可能走到因我們的設(shè)計而崩潰的地步。”

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

有彩蛋!直升機攜帶了萊特兄弟飛機上的織物

“機智”號短途試飛的意義相當于1903年萊特兄弟首次在地球上駕駛?cè)嗽祜w機試飛的意義。為了致敬萊特兄弟,直升機攜帶了一塊取自萊特兄弟飛機上郵票大小的薄紗織物。

今年2月18日,“機智”號搭乘“毅力”號火星車登陸火星。“毅力”號從著陸點前往杰澤羅隕石坑中一個相對沒有巖石的坦的“機場”,并在那里放下“機智”號。然后,“毅力”號在65米外一個有利位置,觀看并拍攝“機智”號第一次起飛和飛行。

工程師們表示正在等待“機智”號直升機懸停需要多少動力的信息,這將幫助工程師更好地了解火星上的空氣動力學及電學特。

“機智”號只在火星上持續(xù)30天時間,截止日期為5月4日。在那之后,團隊的科學家將把他們的注意力重新轉(zhuǎn)移到“毅力”號火星車上。“毅力”號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“機智”號也將永遠留在那里。

去土星!NASA探索地外星球還有新動作

據(jù)報道,NASA已經(jīng)在建造一架汽車大小的名為“蜻蜓”的八軸飛行器,計劃將其送往土星的衛(wèi)星——土衛(wèi)六。這架直升機定于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化合物的土星大氣層,這與“匠心”號在火星上經(jīng)歷的環(huán)境截然不同。

此外,來自“機智”號的早期飛行經(jīng)驗將為“蜻蜓”號的設(shè)計提供參考。美國約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家伊麗莎白·特特爾是蜻蜓項目的首席研究員,她說:“我們期待著學‘機智’號團隊在地外太空飛行的經(jīng)驗。”

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