花費近20年，NASA終於造出一款「低能」火星直升機

科技日報實習記者 胡定坤

人類已經不再滿足於僅僅停留在火星表面，火星的天空也將成為征服目標。日前，美國國家航空航天局（NASA）宣布，火星直升機已經完成飛行測試，2020年將和新型火星車一起奔向紅色星球。

難道所謂的火星直升機就是將地球上的直升機技術搬到火星上？當然不是，NASA噴氣推進實驗室（JPL）曾刊文指出火星直升機面臨的四個技術難題。

一是火星大氣密度僅為地球的1%到2%，重力係數卻是有地球的38%，直升機起飛難；

二是火星環境在地球不能完全複製，難於開展真實的飛行試驗；

三是科學家沒有火星飛行器的設計經驗；

四是飛控系統必須要在陌生環境中保證「一次成功」。

為了解決火星飛行難題，NASA下屬的JPL、艾姆斯研究中心從2000年開始聯合斯坦福大學、西科斯基飛機公司等機構開展火星直升機預研。2014年，JPL和專門從事小型無人機設計的航空環境公司提出了火星直升機的概念方案，才基本解決了設計難題。

NASA推出的火星直升機「機身」很小，是近似邊長10厘米的立方體，整機重量僅有1.8公斤。為了提供足夠的升力，外形採用雙旋翼共軸串列布局，長度1.2米，每分鐘轉速達到驚人的2800轉。相比之下，美軍現役武裝直升機「阿帕奇」的旋翼轉速僅有每分鐘300轉。火星直升機使用可充電的鋰電池供電，因此頭頂一個太陽能電池板。

縱使NASA使用渾身解數，火星直升機的性能仍然堪憂。一方面，其對飛行環境的要求極高，水平風速不能超過10米每秒，垂直風速要低於3米每秒，陣風風速要限制在3.5米每秒。另一方面，飛行速度也被限制在橫向10米每秒和縱向3米每秒。此外，考慮到火星黑夜和低溫的影響，僅有不到30%的電量可用來飛行，航時不到90秒。換句話說，火星直升機的飛行半徑不到450米。

如此「低能」的直升機能發揮什麼作用？火星直升機平時停放在火星車上，起飛後可以拍攝更大範圍的震撼圖像，並能為火星車提供更精確的導航、定位，還能「偵察」前方地形，甚至可以攜帶科研儀器，擴大火星車探測範圍。

來源：科技日報 文中圖片來自網路

編輯：岳靚

審核：管晶晶

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