等待起飞-

美国国家航空航天局(NASA)公布了火星首次飞行计划

我们预计在一个月内会有五次飞行。

这是艺术家构想的火星表面的四叶无人机。

周二,喷气推进实验室(JPL)举行了一场新闻发布会,会上详述了“独创性”无人机的计划。“独创性”无人机将附着在“毅力”漫射器的底部,登上火星。无人机背后的科学家和工程师宣布,他们已经选定了一个地点,预计这将是另一个星球上的首次动力飞行。随着地点的确定,他们现在的目标是4月8日的飞行,这将是为期一个月的一系列测试飞行中的第一次,以验证该技术。

什么

在过去十年左右的时间里,任何一个看过小型消费类无人机的人,都觉得这款精巧的产品很熟悉。但是,正如“独创性”公司的首席工程师鲍勃·巴拉拉姆所说,“这是第一架为在另一个星球上动力飞行而设计的飞机”,这与地球上的无人机有很大的不同。首先,它的硬件比照片上看起来要大得多,因为它的两个反向旋转叶片每个都有1.2米(4英尺)长。“独创性”在地球上的重量也有1.8公斤(4磅),尽管还不到这个红色星球的一半。

巴拉拉姆还说:“实际上,这是一架飞机,碰巧也是一艘航天器。”他指出,它必须经受发射和着陆的压力,以及飞往火星的极端温度和火星表面的时间。这就需要在独创性的机身上安装一个加热元件,让电池和电子设备等东西可以在夜间运行。一旦“毅力”将其释放到火星表面,“聪明才智”将负责提供自身的能量,它将通过放置在叶片上方的太阳能电池板获得能量。

机身包含一些商用锂离子电池形式的现成组件和一个可能在几年前为智能手机供电的芯片。通常情况下,NASA会在科学任务的关键部件上使用辐射等级的硬件——但这意味着作为技术演示,它不会执行任何关键任务的科学。相反,无人机将提供一个测试,以确定该技术是否可以用于未来的任务中。NASA行星科学部主任洛里·格莱兹(Lori Glaze)表示,未来的探测车可能会依靠无人机来侦察路线,或者从轮式交通工具无法到达的地区获取样本。

虽然组件的重量无疑经过了严重优化,但独创性确实包含了一小块额外的质量。在他们在地球上的第一次动力飞行之后,莱特兄弟卖掉了他们飞船上的小块布料,以获得他们建造改进版本所需的资金。其中一个广场将在“独创性”号火星飞行时被带到空中。

在哪里

Håvard Grip,独创性的首席飞行员说,测试飞行需要两个不同的区域,都需要是平的。内部部分,也就是他所说的机场,必须有很少的可能干扰着陆的材料。这一区域需要被更大的区域包围,也就是所谓的飞行区,其中必须有足够的材料,以便无人机的机载图像处理系统能够跟踪单个特征,以协助导航。

Grip说,在毅力号着陆后的几个小时内,就开始了对合适区域的搜索。这是因为Grip和他的同事在搜索周边地区的卫星图像时知道了Perseverance所在的位置。一旦月球车投入使用,它就能提供潜在地点的高分辨率图像。

最后,事情没有比这更方便的了,因为月球车降落在了从着陆点向北延伸的飞行区的边缘。

“坚持”号的底部附着着精巧的设计,它的碎片护罩已经被移除。
扩大 /“坚持”号的底部附着着精巧的设计,它的碎片护罩已经被移除。

但这并不意味着从现在开始手术就很简单。“好奇号”需要几天时间才能到达该地区的机场,而“独创性”本身的部署也需要几天时间。目前,无人机被塞在月球车的底部,图像证实,在着陆时保护它的碎片防护罩脱落了。登陆火星后,“独创性”必须将其旋转90度并展开支架,然后才能投放到火星表面。在进入下一个步骤之前,该过程中的每一步都将被监控,以确保成功。法拉·阿里贝(Farah Alibay)负责协调漫游者团队对测试的支持,他称最后的掉落是整个过程中“压力最大”的部分。

假设无人机最终直立在地面上,下一步的关键步骤将是迅速将探测器从那里取出,因为独创性的电池容量只能为一个加热元件提供一夜的能量。利用太阳能电池板充电将是必不可少的。毅力号将撤退到离机场一段距离(以及几米以上)的位置,以便监控试飞。

如何

当“毅力”清理完毕后,无人机将开始为期一周的调试项目,其机载硬件和传感器将接受检查。假设所有这些都得到了验证,我们就有充分的理由认为,我们将设法让飞船进入火星稀薄的大气层。毕竟,一个模型已经在一个与火星在地球上的条件相匹配的舱室中飞行(尽管Balaram展示了一些早期测试版本的视频,但由于一些戏剧性的碰撞而失败)。

Grip说,第一次飞行将包括起飞,爬升到3米,短暂盘旋,然后着陆。巴拉拉姆说,接下来的每一次飞行都将“逐渐变得更具攻击性”,但当机上电池将飞行时间限制在90秒左右时,攻击性的程度是有限的。总共有五次飞行计划,最高飞行高度为5米。

虽然火星稀薄的空气使获得足够的升力成为一项挑战,但它实际上降低了探测器在测试期间丢失的风险。如果“独创性”被风吹倒(无论是飞行时还是停车时),没有明显的方法来恢复它。但巴拉拉姆说,火星稀薄的空气不太可能产生足够的力量来引发这类问题。

无人机将有一个相对较低的带宽连接到漫游者,所以我们可能不应该期望从每次飞行视频。但这次飞行的一个关键方面将是弄清楚该系统利用光学数据进行导航的能力有多好,以及它是否有能力为月球车探测路线。所以我们肯定能从这些努力中获得相当数量的图片。

不会太久了。如果“独创性”的寄存一切顺利,其系统也能正常运行,我们最早能在两周后看到一架飞机,也就是4月8日。为五次航班留出了一个月的时间,每次航班之间都要进行大量的检查。然而,在这段时间内,“毅力号”将无法继续执行其主要的科学任务。

目前还不清楚,如果该硬件通过了所有的工程测试,并仍处于良好的工作状态,将会发生什么。显然,推迟探测器的科学任务以继续测试它不会取得特别好的效果,而且喷气推进实验室里没有人有兴趣猜测他们会用一架功能完善的火星直升机做什么,否则就会被遗弃——这并不是因为记者没有要求他们进行推测。

但在接下来的一个半月里,重点将是为测试做好一切准备并完成测试。

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