请按剧本来!“机智号”火星直升机首飞及准备细节全公开

再过半个月左右的时间,人类在地球以外的首台直升机将尝试第一次动力飞行。但在这之前,美国宇航局JPL实验室的工作人员必须要达成几个重要的里程碑节点。“机智号”——这台重达1.8公斤的、跟随毅力号火星漫游车共同着陆火星的人类首台试验性螺旋桨飞机,已经在毅力号的“肚子”里闷了一个多月的时间,是时候让它出来遛遛弯了,即便它的任务仅仅是可行性演示,并不附带任何科考内容。

机智号火星直升机

几天前,毅力号火星车刚刚在地面上释放了一个吉他包大小的石墨保护罩,它在火星车降落时对机智号直升机起到了保护作用,这说明机智号的飞行之旅已经开始准备了。毅力号现在正在以稳健的速度向事先选定的飞机试飞平台前进。说白了,就是要先选一块100平方米的空旷、平坦的陆地,以方便机智号直升机起飞和着陆。

说实话让直升飞机在火星上受控飞行是一件异常困难的事儿,这里有地球上无法完全模拟的环境:1/3的地球引力、1%的大气密度、无规律的火星风、光照不足的太阳能以及近百度的昼夜温差,都给直升机飞行甚至其自身的设备原件带来了不小的麻烦。由于直升机是藏在毅力号的肚子里来到的火星,因此体积就不能很大;要想在空气稀薄的火星产生足够的升力,质量就不能太大;要想度过极寒的火星夜,就要有足够的能源不断为加热器供能。现在的焦点主要还在于机智号的螺旋桨能否给到足够的升力,模拟火星环境开发的飞行控制软件真到了火星上还是否好用?

机智号火星直升机保护盖脱离

NASA日前召开科学通气会,详细介绍了机智号火星直升机接下来的工作安排,内容细化到了每天。下面小编就带大家详细了解一下,接下来机智号要做的工作有哪些:

第一步,寻找一块10×10米(100平米)大小的火星地表,要求要平坦周围不能有障碍物。一旦确定了地块位置,复杂的直升机释放过程就此启动,而且释放过程是不可逆的。不过任务在每次向前推进前,都会进行一次复盘,一旦遇到新问题有可能会暂停下来处理,知道问题全部解决。

第二步,将直升机从毅力号肚子里拿出来转移到地面发射场。这个过程最为复杂,需要至少用6个火星日(Sol)来解决。

Sol.1 通过发射指令,解除固定直升机的固定螺栓;Sol.2 启动一个电缆切割装置,然后由机械臂能轻松地将直升机转移出水平位置,这时直升机4条腿中的两条也会伸出来;Sol.3 使用一台小型电动机,对直升机进行缓慢旋转,最终使“机智号”处于垂直状态;Sol.4 将机智号直升机另外两条腿也卡入到位,此时直升机离地约13厘米,仅剩下一个螺栓与几个电器触点与毅力号火星车相连;Sol.5 利用最后的时间使用毅力号火星车为机智号直升机充电;Sol.6 将直升机的4条腿牢牢放置到地面上,火星车快速驶离5米,既不能挡住为直升机充电的阳光,又要保持与直升机的通信与对其图像拍摄。

机智号火星直升机

这6个火星日的工作完成后,工作人员会对所有的动作逐一评估,如果遇到意外问题,都会有或多或少的方案等待应对。另外还会机智号的螺旋桨进行单独测试,并将转速加速到2537转/秒来验证就其性能。一旦所有的准备工作就绪,机智号直升机将进入30个火星日的飞行试验中。首次飞行将会达成每秒上升1米,并在离地3米的地方悬停半分钟的里程碑,然后受控降落着陆。通过火星车为直升机拍摄的画面,当天工作人员就可以判断试飞是否成功。一旦取得应有成绩,机智号直升机将继续他的工作,直到其设计终点。

严格说,这确实是一次没有科学实验任务的测试,机智号上没有任何科学仪器,但是它身边的火星车会记录每一次的飞行数据,并通过中继卫星下传给JPL的工程师们进行分析,可以让人们更清晰掌握在火星飞行的技术参数,为未来人类移民火星打下基础。

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