他说 , 我们的首席工程师和团队在20世纪90年代就开始研究火星直升机的想法 , 但当时技术还不成熟 。快进到2010年代 , 对于一个技术模型来说 , 它变得可能 。 」
扎内托斯说 , 该团队还在设计能够在更长的距离上承载更重载荷的旋翼飞机 。「我们想给宇航局更多的解决方案 。 」
土卫六是火星的另一个极端 。土星的这颗卫星 , 有行星大小 , 表面地壳被冰覆盖 , 下面是覆盖整个行星的海洋 。那里非常寒冷 , 还下着甲烷雨 。有人提出 , 船可以探索表面 , 潜艇可以在海洋航行 , 飞行器可以在大气层飞行 。
「土卫六的环境非常适合使用较重的飞行器进行探索 , 」蜻蜓号任务的副首席研究员梅丽莎· G·特雷纳(Melissa G Trainer)说 。它有低重力和稠密的大气层 , 这意味着飞机和直升机可以更大的尺寸 , 携带更重的载荷 , 比在火星这样的行星上有更大的能力 。
土卫六的环境意味着像蜻蜓号这样的旋翼飞机可以携带强大的核电池 , 这是科学任务所需要的 , 因为电脑硬件和应对粗糙的地面所需的坚硬着陆板都颇具重量 。
现有的地图不够详细 , 但旋翼机将检查可能的着陆点 , 如果不安全 , 就继续飞行 。「当蜻蜓号飞行时 , 它会自己绘制土卫六的地图 , 」特雷纳说 。「这种跨越式的方式是风险最小的选择 。 」
然而 , 火星在一个方面比土卫六更有优势 。「在火星周围的一整套轨道飞行器已经在那里呆了几十年 , 可以为『机智号』做探测 , 并起到中继站的作用 , 」特图说 。「蜻蜓号必须与地球进行直接通信 , 并自行勘察当地情况 。 」
不到一天的时间 , 数据就从火星到达地球 , 进行分析 , 将「机智号」的信息发回地球 。在土卫六上 , 这需要更长的时间 。
之后的空中考察可能是去地球的姐妹行星金星 。这颗行星的大气密度是地球的90倍 。它的温度约为475摄氏度(900F) , 压力为93巴(1350磅) , 相当于地球海洋下一英里的深度 。
「金星的大气层很糟糕 , 但也很好 , 」多布雷亚说 。「那里有一层20公里(12英里)厚的巨大云层 , 从离地面50公里(30英里)到70公里(45英里) , 比地球的大气层密度更大 , 更容易飞行 。太阳能飞机应该有可能无限期地在这个高度飞行 , 而且利用现有技术是有可能做到这一点的 。 」
他的第二架概念飞机将在接近水面的地方飞行 。这是一个「巨大的挑战」 , 他补充说 , 由于极端的高温 , 太阳能缺乏阳光 , 以及压力 。
这架飞机使用一个类似斯特林的引擎(Stirling engine) , 将接近地表的高温转化为能量 , 在较冷、较高的海拔为飞机提供动力 。使用这种引擎的飞机为数不多 。
可能还有另一种选择——气球 。
这是人类首次在外星世界飞行的气球 。1985年6月 , 苏联-欧洲的织女星运载火箭(Soviet-European Vega mission)发射了两个巨大的气球进入金星大气层 , 仪器挂在气球下面 。
「我们知道这两个气球已经解除任务 , 但我们不知道它们是否还在 , 」美国跟踪气球项目的负责人罗伯特·普雷斯顿)(Robert Preston)表示 。「我们在示波器屏幕上看到的都是噪音 , 除了噪音什么都没有 。然后有一个微弱的信号 。 」
「我记得我离开控制室 , 看到金星在清晨的天空中明亮 , 我想:『在那里 。 』 」
织女星气球持续漂浮在大约54公里(33英里)的高度 , 收集了46小时的大气数据 。「织女星气球非常'成功 , 」杰·加仑廷(Jay Gallentine)说 , 他是空间历史学家 , 也是《来自地球的大使:用无人飞船开拓探索》(Ambassadors from Earth: Pioneering Explorations with Unmanned Spacecraft)一书的作者 。
扎内托斯说 , 「我知道未来我们还会有飞行器登临火星 , 我们正在为工具箱添加一种新工具 。我们所学到的一切将帮助下一代不仅探索火星 , 还探索其他太阳系的行星 。 」
但这可能是一个更大的挑战 , 来自喷气推进实验室技术注入小组(JPL Technology Infusion Group)的美国宇航局科学家乔纳森·绍德(Jonathan Sauder)警告说 , 「如果你开始观察太阳系外的行星 , 那么它就会开始变得非常疯狂 。有些行星是由冰构成的 , 或者大气中有金属 。如果不彻底摧毁它们 , 我们就无法发射飞行器任何已知的行星 , 但也有其他行星更像地球 。 」
无论环境如何 , 无论人类探索的是哪个星系 , 物理都是一样的 。扎内托斯说 , 「我们从在太阳系其他行星上自动飞行器中学到的经验是人类未来飞行方式的基础 。 」
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