選單

“機智號”直升機的成功,到底意味著什麼

大家好,我是。

今天我們來聊一聊美國“機智號”火星直升機。

“機智號”直升機的成功,到底意味著什麼

我們知道,北京時間2021年4月19號,美國宇航局NASA噴氣推進實驗室太空飛行控制中心收到火星上傳回的資料,確認機智號火星直升機首飛成功。

這是人類歷史上第一次在外太空的航天器飛行時刻,也是人類在地球之外的地方首次實現可控空氣動力學飛行。有外媒表示,這次成功的飛行,其價值和意義,不亞於當年萊特兄弟首次在地球上試飛人造飛行器。

“機智號”直升機的成功,到底意味著什麼

1903年的12月17日,萊特兄弟成功在地球上試飛了第一架飛機“飛行者1號”,從此人類開始有了一雙翅膀,能夠翱翔天空;機智號將此壯舉復刻到火星之上,令人振奮。

有趣的是,為了能夠致敬萊特兄弟,NASA還特地在機智號太陽能電池板下方的一根電纜中,包裹了飛行者1號機翼上的一塊布料。

“機智號”直升機的成功,到底意味著什麼

機智號是跟隨毅力號一起去到火星的,它們的名字,也是NASA徵集美國2。8萬青少年學生的投稿而得來的。它是一種小型雙螺旋的直升機,底部安裝有兩個攝像頭,一個是彩色的,一個是黑白的,本次飛行其剛好就拍攝了一張自己在火星上倒影的黑白照片。

這次首飛,是之前計劃好的五次飛行中的第一次,只攀升到3米高,懸停30秒左右,全程大概持續40秒。比NASA最初預設得更為保守,之前按照火星環境做的測試,機智號最大飛行高度為五米,最大水平飛行速度為10米/秒,最大垂直飛行速度3米/秒,單次飛行不超過90秒。

“機智號”直升機的成功,到底意味著什麼

為什麼這次是保守飛行呢,就是因為火星上環境比較惡劣,需要克服的困難很多:

火星距離我們超過了5500萬公里,控制起來就十分困難,然後半徑約為地球的53%,體積是地球的15%,質量是地球的11%,重力相當於地球的38%,因此白天火星接收到的太陽能只有地球的一半左右,夜間溫度驟降到零下90度左右,普通元器件根本沒有辦法承受;

“機智號”直升機的成功,到底意味著什麼

還有就是火星上雖然有大氣,可是密度也僅為地球的1%,因此即便是機智號體重只有4磅,飛行也是很困難的,為了獲得足夠的空氣,直升機的4個碳纖維葉片,必須以每分鐘2400轉左右的速度反向旋轉,這個速度,是地球上客運直升機的8倍左右。而為了給旋轉提供動力,頂部的太陽能電池板,需要不斷吸收太陽能。所以機智號準備抓緊時間一鼓作氣,在接下來的一個月的視窗期之內,再進行4次飛行。

這次飛行可以說是毅力號看著其完成的,它就在離機智號65米的地方,我們能夠看到的照片和影片,均是由毅力號拍攝下來的。而反過來,機智號也能夠看到不遠處的毅力號。

“機智號”直升機的成功,到底意味著什麼

這一幕在以前從來沒有過,去年7月在毅力號奔赴火星之時,NASA局長布里登斯汀就說過:“想象一下,從毅力號拍攝一架盤旋在它上空的直升機,而這架直升機又同時能夠向我們展示毅力號在做什麼,我們可以透過一幀一幀的畫面來了解這種活動是如何在另一個世界發生的,對此,所有人應該感到興奮。”

機智號的成功飛行,之所以有這麼重大的意義,就是因為它為人類未來的任務,打開了一扇大門,我們現在各國的探測器著陸之後,都是採用的探測車進行探測,而這十分緩慢,如果採用無人機,效率將會成倍提高。

“機智號”直升機的成功,到底意味著什麼

人類一旦完全掌握在空氣稀薄的環境下依託飛行的方式進行科學考察,那麼就適用於我們現在已知和能夠到達的絕大部分星球了,比如NASA計劃在2026年派遣核動力旋轉飛行器,到土星最大的衛星——目前已知的最適合人類居住的地外天體——土衛六(泰坦星)上面去尋找外星生命。

“機智號”直升機的成功,到底意味著什麼

總之,這一次的首飛成功,將讓人類未來對於外太空探索的手段完成升級。當然了,在恭喜機智號成功飛行、佩服美國航天科技發達的同時,也期待一下在接下來兩個月左右,中國自己的火星探測器“天問一號”著陸火星,屆時也許同樣能夠為我們帶來驚喜。#機智號火星首飛成功#