大气密度不足地球1% NASA的火星直升机能成功吗?
澎湃新聞記者 虞涵棋
1903年,萊特兄弟試飛了地球上第一架飛機。但火星的稀薄大氣不足地球1%,是否也能托起人類的飛行夢?
這個問題的答案,將在明年春天揭曉。今晚美國國家航空航天局(NASA)發射升空的“毅力號”火星車帶著一位不同尋常的小伙伴:“靈巧號”(Ingenuity)火星直升機。機如其名,只有1.8公斤重,卻有壯志凌云。
“靈巧號”(Ingenuity)火星直升機
1、“靈巧號”是一次飛行試驗
“靈巧號”不攜帶科學儀器,是一個獨立試驗,將在有限范圍內進行技術演示。它的方形機身裝有電腦、相機、電池等,大小為20×16×14厘米。此外,直升機配有1架天線、太陽能板、著陸支腿和2個旋翼。四片特制的碳纖維葉片組成兩個轉子,能以約2400轉/分的轉速反響旋轉,比地球上的客運直升機快上很多倍。
2、“靈巧號”將是首架嘗試在外星上進行飛行控制的飛機
為什么直升機難以在火星上飛行?第一,火星大氣很稀薄,密度比地球大氣層低99%,直升機很難獲得足夠的升力。因此,“靈巧號”必須做得很輕,旋翼槳葉做得更大,轉速也更快。
第二,“毅力號”火星車的目標登陸點是杰澤羅隕石坑,那里的夜晚冰冷刺骨,可到零下90攝氏度。低溫推高了對直升機的部件設計要求。
第三,“靈巧號”是無人飛行,工程師需要提前發送命令,而數據會延遲很長一段時間才反饋回地球。在這中間,直升機需要自主決定如何飛到指定地點,并且給自身保溫。
3、“靈巧號”本來是火星車的候選名字
“靈巧號”這個名字來自阿拉巴馬州的高中生Vaneeza Rupani,原本是火星車的提名。NASA最終挑中了 “毅力號”,但認為“靈巧號”配直升機絕妙,因為該團隊在研發時采用了大量創造性巧思。
4、“靈巧號”已經是個工程學杰作
從2014到2019年,噴氣推進實驗室(JPL)的工程師們通過特殊空間模擬器逐步改進模型,最終證明有可能制造出一種輕型直升機,能在火星稀薄大氣中產生足夠升力并耐受火星環境。
2019年1月,火星直升機通過了最終的飛行評測。
5、“靈巧號”一步一打卡
在2021年春天嘗試起飛和降落之前,“靈巧號”還有一連串里程碑要打卡,每一步都值得慶祝。這些節點包括:
火星車從卡納維拉爾角發射升空,飛向火星,著陸火星;
火星車放下保護直升機的防護罩,駛入選定的機場(一塊10×10米的平地);
總結
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