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高风险高回报,人类将向火星派遣第一架探测无人机
发布时间: 2018/5/21 0:00:00

美国航空航天宇航局(NASA)日前宣布,将在 2020 年发射「火星 2020」(Mars 2020)探测器,而这个探测器上将搭载一架无人机,来参与火星的探索工作。

早在 2013 年, NASA 的喷气推进实验室研发就开始研发这架无人机,据介绍这款无人机采用自了设计共轴双旋翼,机身大小与一个垒球相当,重量约为 1.8 kg。

火星无人机的项目负责人Mimi Aung 表示,由于火星的大气层比地球稀薄 100 倍左右,当无人机在火星表面低空飞行时,已经相当于在地球 10 万英尺(约 3 万米)的高度,而地球直升机的飞行极限高度大约为 4 万英尺(约 1.2 万米)。

为了在大气稀薄的火星上飞行,无人机的转速需要达到 3000 转/分钟,大约是地球上直升机的十倍。

此外这架无人机内置的太阳能电池将为机内的锂电池充电,同时在火星气温极低的夜晚为机器保温,这架无人机将和地面探测车联网互通,共同完成火星的探测工作。

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按照 NASA 的计划,当「火星 2020」探测器抵达火星,会在火星找到一个合适的位置放在探测车和无人机,随后就将在火星执行第一次无人机飞行任务。


在首次飞行中,火星无人机将垂直爬升到 3 米高,并悬停 30 秒以测试飞行。

据介绍,火星无人机的飞行测试为期 30 天,预计能进行 5 次飞行任务,不过每次飞行持续的时间大约只有 90 秒,每次的飞行距离也不过几百米。

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此前 NASA 在火星上的探索工作主要由火星探测漫游者(Mars Exploration Rover, MER)的火星车来承担,但由于体型较大且运动速度较慢,还要穿越坑坑洼洼的火星地表,因此活动活动范围比较小。

而无人机能很好解决这个问题,让人类得以用上帝视角来观察火星。NASA 官员 Thomas Zurbuchen 就表示:

能够看清楚山丘背后的景象对火星探测任务来说至关重要,过去我们从卫星轨道的视角获得了一些信息,而随着无人机的近距离观察的实现,未来的很多任务都能更容易完成。

其实 NASA 一直在推进火星探测用的飞行器,除了这次的火星无人机,前段时间还出资支持了一个蜜蜂机器人的项目,据悉这种叫做「Marsbees」(火星蜜蜂)的微型无人机也有望在火星进行探索任务。

据悉 「火星 2020」将在 2020 年 7 月搭乘 Atlas V火箭,从纳维拉尔角空军基地发射升空,预计将于 2021 年 2 月抵达火星。


也就是说,火星无人机的首飞至少还得等 3 年,如果顺利将成为第一架在地球以外星球上运行的飞行器(heavier-than-air vehicle)。

和地球上的无人机不同的是,由于火星与地球的距离较远,人类无法遥控火星无人机,也就是全得靠机器自己了,这也加大了研发的难度。NASA 表示这是一个「高风险高回报」的项目,可一旦成功将大大提高探索火星的效率。


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