“机智”号直升机在火星上等待起飞 (NASA资料图片)

□建平

美国国家航空航天局(NASA)新闻处近日发布消息称,“机智”号直升机将在火星上首次试飞。

外媒认为,“机智”号直升机的首飞意义不亚于莱特兄弟首次在地球上试飞人造飞行器,这将为人类探索宇宙带来新的“利器”。

直升机只有纸巾盒大小

这一开创人类历史的飞行难度非常大。首先直升机升空需要空气动力,但火星上引力只有地球引力的1/3,大气层密度只有地球表面的1%。此外,它还得挨过火星日夜温差的变化,要抗得住夜间零下90℃的低温。

美国NASA喷气推进实验室花费了7年时间进行设计制造和测试,还专门搭建了模拟火星大气条件和引力的风洞,开展模拟实验,以确定“机智”号直升机是否能在真正的火星环境下起飞。

这架直升机在地球上的重量只有约1.8千克,机身大小和一个普通的纸巾盒差不多。4月前,它已经顺利地从“毅力”号火星车腹部被释放到火星表面。

“毅力”号火星车在这个过程中,除了担任运输工——由它搭载着“机智”号无人直升机靠近火星表面,再将直升机释放到火星上。目前,它已顺利完成了这一运输任务——它还要作为“旁观者”,记录下“机智”号直升机的飞行全过程。首飞结束后,它将把自带摄像头拍摄到的飞行画面和“机智”号自身记录的第一组工程数据传输到NASA喷气推进实验室,从而最终判断这次首飞是否成功。

“机智”号命名来自一位高中生

从火星传回的照片看,已被释放到火星表面的“机智”号,犹如刚脱离母亲怀抱的宝宝。它现在只能依靠自身的太阳能板充电,但白天火星表面接收到的太阳能只有地球的一半左右。据NASA发布的信息,它将在31天内总共完成5次飞行试验,之后就结束其历史使命。“毅力”号火星车则将“抛弃”“机智”号,独自开展下一步探索活动,比如在火星上寻找可能存在微生物的证据并收集样本。

NASA方面表示,此次试飞意义重大,有六点最值得关注:

首先,这是一次独创性的飞行测试。即是第一次在一个有限范围内实现新技术的演示。“机智”号具有四个特制的碳纤维叶片,排列成两个转子,它们以相反的方向以2400rpm的速度旋转,这应该比地球上任何一架直升机都要快许多倍。

其次,“机智”号将成为首架尝试在另一个星球上进行受控飞行的直升机。它将有很多自主权,可以自行决定如何起飞并飞向何处,因为在火星上无法使用遥测信号来直接控制直升机——所有通信信号要通过火星车中转,并且会被延迟,因此控制指令总是必须提前发送。但它仍是一架受控飞行的直升机——在测量了诸多因素包括起飞场地附近的风力、风速等后,“毅力”号先要接收NASA喷气推进实验室任务控制员的最终飞行指令,确定这次首飞的精确时间,再将其传递给“机智”号,然后“机智”号在螺旋翼转速达到2537转/每分钟后,先进行自检,再以每秒1米的速度慢慢起飞、爬升,最后完成在离地面3米处盘旋30秒的任务。

其三,“机智”号的名字是由美国阿拉巴马州诺斯波特的一名高中生提交的。它原本是要用于火星车的,但后来火星车被命名为“毅力”号,而“机智”这个名字更能体现创造性,因此NASA便认可了这个名字用在直升机上。

其四,“机智”号证明了工程学的伟大。工程师们通过数年时间才制造出重量轻且能够在火星稀薄的大气层中产生足够升力,并能够在类似火星的环境中“生存”的直升机。这个过程的艰辛远不是我们现在从这短短几句话中能体会到的。

其五,“机智”号团队在力争做到完美的前提下,预设了几个“里程碑”。其中之一就是“机智”号将顺利降落在火星上并在地面度过极度寒冷的夜晚,仍能自动保持温度,通过太阳能电池板自动充电,实现再次飞行。这将为以后人类的火星探索乃至太空探索带来更多技术上的保证。

最后,NASA称,如果这次试飞成功,未来的火星探索可能还会从地表延伸到更大的空间——在火星的上空中进行更多探索。这些技术将使其他先进的机器人飞行器成为可能,它们可以提供当前轨道飞行器的高空飞行或地面上的火星车和着陆器都无法提供的独特视点,为人类提供更多高清图像和侦察内容,并可以访问火星车难以到达的地形。

这绝对是一次令人期待的火星飞行试验。

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