More  

小編的世界 優質文選 宇宙

贊!回顧機智號火星直升機,它的第一次飛行被毅力號拍到


2022年7月24日 - 宇宙小編  
   

火星已經被好幾艘無人飛船光顧過了。水手4號是第一艘訪問火星的航天器;它由美國宇航局於1964年11月28日發射,1965年7月15日最接近火星。水手4號探測到了微弱的火星輻射帶,測量值約為地球輻射帶的0.1%,並首次從深空拍攝到另一顆行星的圖像。<24> 最新成功登陸火星的航天器是中國國家航天局的天問一號探測器和“祝融”號火星車,它們於2021年5月14日著陸。<25> 祝融號於2021年5月22日成功部署,使中國成為繼美國之後第二個成功地在火星上部署火星車的國家。

駕駛一架直升機穿過一個外星球,即使在2021年看起來仍是科幻電影裏的事情。但這並不是雷德利·斯科特的劇本,因為美國航天局已經在另一個世界實現了第一次可控的飛行。美國航天局的靈巧號火星直升機成功完成了首次試飛,這是在另一顆行星上首次試飛成功的標志,也是太空探索的歷史性時刻。這架定制直升機在毅力號火星車的腹部內呆到航行至火星,並於2021年2月18日成功登陸這顆紅色行星後,被小心地降落到行星表面。

直升機隨後完成了多項測試,包括在寒冷的火星之夜幸存下來,解鎖輕型槳葉並以一定的速度旋轉。第一次飛行試驗出現技術故障推遲幾天後,靈巧號修複完畢並終於准備好起飛,它在30秒內達到了3米或10英尺的飛行高度,在空中盤旋並拍攝了火星表面的航空圖像,其所經沙地,暗影掠過。

117年前,著名的萊特兄弟實現了地球上第一次靠動力的、可操控的且持續滯空不落地的飛行。現在,我們在火星上實現了第一次靠動力的、可操控的且持續滯空不落地的飛行。有意思的是,在靈巧號的太陽能電池板下隱藏著一小塊原萊特兄弟飛機機翼的零部件。這場低空而短暫的首次試飛看似一小步,但實際上對人類來說卻是一次巨大的飛躍,因為在火星上飛行絕非易事。



  

稀薄的火星大氣層只有地球海平面上厚度的1%,這意味著火星上的直升機需要進行完全不同的設計。例如,靈巧號的葉片或旋翼由重量輕但耐用的碳纖維制成,與機身相比,它們的尺寸特別大,因此它們才能借助稀薄的空氣獲得升力。

整個飛船也非常輕,重量僅略超過1.8千克或4磅,但即使有著這樣的重量,大葉片的旋轉速度也要比它在地球上的速度快得多,大約每分鐘快2000轉,快到甚至開始使飛船離開地面。直升機面臨的另一項挑戰是夜間極寒的溫度,該溫度可以降到低於零下83攝氏度,即零下117華氏度,這意味著靈巧號必須有一個小型內置加熱器,以防止其部件結冰。

地火距離為任務增添了挑戰,因為目前從任務控制中心發出的指令需要15分鐘才能到達火星,所以不可能實時操作直升機。然而,“機智”號被賦予了自主思考的機能,它可以分析從空中所拍攝的照片並尋找出潛在的安全著陸點。這架令人印象深刻的直升機裝滿了複雜的裝置,使它能成功地在火星上飛行。

科學家們說,正是因為過去15年來電子技術的突飛猛進,才使這一成就美夢成真。如果一切按計劃進行,太陽能火星直升機將嘗試在一個月內完成五次飛行任務並挑戰更高更遠的飛行指標。然而令人悲傷的是,在測試期結束後,“機智”號將會停飛,因為它與地球的通信交流依賴於“毅力”號,而“毅力”號將會專注於自己令人興奮的任務——尋找古代火星生命的跡象。



  

相關知識

火星是距太陽第四遠的行星,也是太陽系中第二小的行星,只比水星更大。在英語中,火星以羅馬戰神的名字命名,通常被稱為“紅色的行星”。<18><19> 後者指的是火星表面普遍存在的氧化鐵的影響,它使火星呈現出微紅色的外觀(如圖所示) ,這在肉眼可見的天體中是與眾不同的。<20> 火星是一顆擁有稀薄大氣層的類地行星,其表面特征讓人聯想到月球的撞擊坑以及地球上的山穀、沙漠和極地冰蓋。

由於自轉周期以及自轉軸相對於黃道面的傾斜度相似,因此火星的日長和時令與地球的相差無幾。太陽系中最大的火山和已知最高的山峰——奧林匹斯山坐落在火星,此外,火星還是太陽系中最大的峽穀之一——水手峽穀的所在地。北半球平滑的伯勒裏斯盆地覆蓋了火星40%的面積,可能是一個大撞擊的特征。<21> 火星有兩顆很小且形狀不規則的衛星,火衛一和火衛二。它們可能是被俘獲的小行星,和屬於火星特洛伊小行星的5261(Eureka)類似。<22><23>

by:huangminxia,臨水起風