NASA火星直升機完成飛行測試
人類已經不再滿足於(yu) 僅(jin) 僅(jin) 停留在火星表麵,火星的天空也將成為(wei) 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麵臨(lin) 的4個(ge) 技術難題。一是火星大氣密度僅(jin) 為(wei) 地球的1%到2%,重力係數卻是地球的38%,直升機起飛難;二是火星環境在地球不能完全複製,難於(yu) 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;四是飛控係統必須要在陌生環境中保證“一次成功”。
為(wei) 了解決(jue) 火星飛行難題,NASA下屬的JPL、艾姆斯研究中心從(cong) 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(zhuan) 門從(cong) 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(jue) 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(ti) ,整機重量僅(jin) 有1.8公斤。為(wei) 了提供足夠的升力,外形采用雙旋翼共軸串列布局,長度1.2米,每分鍾轉速達到驚人的2800轉。相比之下,美軍(jun) 現役武裝直升機“阿帕奇”的旋翼轉速每分鍾僅(jin) 300轉。火星直升機使用可充電的鋰電池供電,因此其頭頂一個(ge) 太陽能電池板。
縱使NASA使出渾身解數,火星直升機的性能仍然堪憂。一方麵,其對飛行環境的要求極高,水平風速不能超過10米/秒,垂直風速要低於(yu) 3米/秒,陣風風速要限製在3.5米/秒;另一方麵,飛行速度也被限製在橫向10米/秒和縱向3米/秒。此外,考慮到火星黑夜和低溫的影響,僅(jin) 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”的直升機能發揮什麽(me) 作用?據悉,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(wei) 火星車提供更精確的導航、定位,還能偵(zhen) 察前方地形,甚至可以攜帶科研儀(yi) 器,擴大火星車探測範圍。
總編輯圈點
直升機視野大,是探查未知領域的利器,但在隻有地球百分之一二密度的空氣裏起飛太難了。這也是為(wei) 何曆代探測計劃寧願用火星車辛苦跋涉也不引入飛行器的原因。而太陽能電池與(yu) 高速旋翼技術的進步讓工程突破成為(wei) 可能。當然,新設備想適應火星的惡劣環境,還有許多麻煩要解決(jue) 。
版權聲明:凡注明“來源:新利平台”或“新利平台文”的所有作品,版權歸高原(北京)文化傳(chuan) 播有限公司。任何媒體(ti) 轉載、摘編、引用,須注明來源新利平台和署著作者名,否則將追究相關(guan) 法律責任。
-
“洞察”號首次“聽”到火星微震
經過數月的微細調整,美國國家航空航天局(NASA)的“洞察”號(InSight)著陸器終於將其超靈敏的地震儀置於火星表麵。[詳細]