地球|机智号在火星首飞成功！然而挑战刚刚开始……_火星|挑战|毅力|直升机|首次飞

◎ 科技日报实习采访人员张佳欣
美国国家航空航天局（NASA）19日宣布， “机智”号无人直升机成功完成了火星上的首次飞行，飞行时间39.1秒，这是人造航空器首次在另一个行星上受控飞行。
据《自然》杂志报道， 19日，太平洋时间12点34分，直升机上升到3米高的空中，并按计划转弯96度，随即安全降落回到火星表面。

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图源：NASA官网
【地球|机智号在火星首飞成功！然而挑战刚刚开始……】小而快！直升机旋翼转速超过2400转每分钟
这次飞行推迟了一星期，原定于4月11日开始，但因软件问题，直升机在试飞前两天未能过渡到飞行模式。
“机智”号重约1.8千克，有4片旋翼，由太阳能电池板为锂电池充电。 NASA喷气推进实验室的首席工程师米米·昂说， “机智”号独创性最大的挑战是让它足够小、足够轻，可被“毅力”号携带升空，同时也能独立飞行。
为了在火星稀薄的大气中飞行，与地球上类似大小的直升机相比， “机智”号有更大的叶片，其旋翼是四个特制碳纤维叶片，排列成两个转子后按相反的方向以每分钟超过2400转的速度旋转，转速更快，足以将它抬升到火星的空中。
“机智”号的目的是测试直升机是否可以用来探索地外的其他世界。当它飞越地形时，它会拍摄下面表面的黑白图像，以及面向地平线的彩色图像。未来的直升机可穿越地表，帮助月球车，甚至宇航员侦察前方区域，并传递景观图像。
继续飞！未来两周的四次飞行将挑战极限
按计划，接下来的两周内， “机智”号将再进行四次飞行，每次持续90秒。下一次飞行暂定在4月22日开始。届时， “机智”号的目标是飞离地面5米，横向飞行约2米，然后向后飞2米，最后降落在起飞地。最终的飞行中，直升机可能会飞得更快、更远，飞到离起飞点300米的地方。
据报道，每一次连续的飞行都将推动“机智”号的性能提升。火星大气密度只有地球的1% ，科学家想测试直升机在火星稀薄的大气中的表现如何。
“我们将挑战极限。 ”昂说， “最终‘机智’号很可能走到因我们的设计而崩溃的地步。 ”

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毅力号火星车摄像头拍摄机智号直升机起飞。图源：NASA官网
此前，各国航天机构也曾向其他行星发送过可在空中飘浮的飞行器；例如， 1985年苏联将两个包含大气探测气球和着陆器的航天器：维加一号和二号送入金星大气层。但此次“机智”号的飞行是地外星球上的第一次受控飞行。
有彩蛋！直升机携带了莱特兄弟飞机上的织物
“机智”号短途试飞的意义相当于1903年莱特兄弟首次在地球上驾驶人造飞机试飞的意义。为了致敬莱特兄弟，直升机携带了一块取自莱特兄弟飞机上邮票大小的薄纱织物。
今年2月18日， “机智”号搭乘“毅力”号火星车登陆火星。 “毅力”号从着陆点前往杰泽罗陨石坑中一个相对没有岩石的平坦的“机场” ，并在那里放下“机智”号。然后， “毅力”号在65米外一个有利位置，观看并拍摄“机智”号第一次起飞和飞行。
工程师们表示正在等待“机智”号直升机悬停需要多少动力的信息，这将帮助工程师更好地了解火星上的空气动力学及电学特性。
“机智”号只在火星上持续30天时间，截止日期为5月4日。在那之后，团队的科学家将把他们的注意力重新转移到“毅力”号火星车上。 “毅力”号踏上收集岩石样本之旅，并最终返回地球，而曾经落在杰泽罗陨石坑的“机智”号也将永远留在那里。
去土星！NASA探索地外星球还有新动作
据报道， NASA已经在建造一架汽车大小的名为“蜻蜓”的八轴飞行器，计划将其送往土星的卫星——土卫六。这架直升机定于2027年发射，将探索四倍于地球大气层密度，并含有丰富的原始有机化合物的土星大气层，这与“匠心”号在火星上经历的环境截然不同。
此外，来自“机智”号的早期飞行经验将为“蜻蜓”号的设计提供参考。美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家伊丽莎白·特特尔是蜻蜓项目的首席研究员，她说：“我们期待着学习‘机智’号团队在地外太空飞行的经验。 ”
来源：科技日报

地球|机智号在火星首飞成功！然而挑战刚刚开始……

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