机智号的真实尺寸
不过 , “机智”号最为关键的技术 , 是它的动力系统 , 它的能源完全来自头顶那么小的一块太阳能电池板 。 而火星上的太阳光照度又比地球上要微弱很多 , “机智”号要将这么一点太阳能以最高效率转换为电能 , 然后充入机体内的一组2Ah索尼锂电池力 , 再驱动螺旋桨以0.7马赫的速度转动 , 怎么听都是挑战极限的事情 , 怪不得这样一个“小不点” , 研制费用竟然要8000万美元 。
机智号的关键在那块太阳能电池板
机智号的太阳能电池板
其实 , 如此高效的动力系统 , 美国是有过先例的 , 比如波音公司研制的“扫描鹰”无人机 , 机长1.2米、翼展3.1米 , 空重12千克 , 最大起飞重量18千克 , 跟发烧友玩得航模差不多 , 但航模一般只能飞半个小时 , 而“扫描鹰”曾创造过一次飞行28小时44分钟的纪录 , 可见它的动力系统有多么强大!
扫描鹰无人机能飞28小时44分
之所以说这样的题外话 , 意思就是动力系统才是决定我们的火星直升机成败的关键 。 当然 , 如果搞不定如此极限的动力系统 , 还有一个选择 , 那就是采用核动力 。 对 , 你没听错 , 就是要研制一款核动力无人直升机 , 让它在外星球上飞行 。
能不能研制一款核动力直升机?
而在这方面 , 美国也已经开始行动了 , NASA正在研制一款共轴式八旋翼布局的无人飞行器“蜻蜓” , 采用同位素温差电池驱动 , 也就是广泛意义上的核动力 , 准备在2026年4月将它送往土卫六 , 也就是泰坦星上 。
NASA正在研制的蜻蜓号技术验证机真实图片
蜻蜓号在泰坦星上的效果图
而这样的核动力无人直升机 , 是否也可以应用在火星上 , 需要我们的科学家们进行大量的研究 。 不过 , 核动力飞行器虽然能量强大 , 但重量也大 , 比如“蜻蜓”号重约450千克 , 比“机智”号火星直升机重250倍 , 比我们的“祝融”号火星车都差不多要重一倍 , 它能飞起来的关键 , 是泰坦星的大气层比地球还要稠密 。 如果换成火星 , 绝对飞不起来 , 除非造300米长的旋翼 。
飞行中的蜻蜓号想象图
所以说 , 无论火星直升机 , 还是泰坦星直升机 , 关键都在动力系统上 , 而动力系统并没有完美的 , 同位素温差电池(核动力)重量太大 , 太阳能电池板效率低 , 充电时间太长 , 我们的火星巡飞无人机 , 必须在动力系统上发力创新 , 至少要赶上“机智”号的水平 , 才能走向成功 。
机智号在火星上试飞
机智号和毅力号
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