北京時間4月19日18時52分，美國宇航局正式宣布，首個火星無人機“機智號”成功在火星耶澤羅撞擊坑完成首飛，這也是人類首次在地球以外的大氣層內(nèi)完成動力飛行。

北京時間4月19日15時30分，這架1.8公斤重的無人機旋翼槳葉首飛轉(zhuǎn)速在12秒內(nèi)從0達到了每分鐘2500轉(zhuǎn)，在6秒內(nèi)爬升到超過3米的高度，并在空中盤旋了30秒，隨后緩慢下降直到無人機下部四個支架接觸到地面。

機智號底部安置有激光高度計與導(dǎo)航相機，確保首飛懸停在著陸場中央而不會偏離。作為前線“記者”，距離機智號76米外的毅力號火星車攜帶了相機與麥克風錄制了“機智號”完整飛行過程。

機智號無人機在火星飛行高度曲線圖

雖然首飛在北京時間19日下午三點半已經(jīng)開始，但飛行數(shù)據(jù)完全傳回地球需要約3個小時。美國宇航局此前已經(jīng)發(fā)送了預(yù)先設(shè)定好的自主飛行指令，但NASA接受這次飛行數(shù)據(jù)傳輸在今晚接近7點才完成。

據(jù)了解機智號攜帶了兩臺相機，底部的彩色相機可以拍攝1300萬像素的高分辨率照片，而導(dǎo)航相機分辨率較低，只有50萬像素并只能拍攝黑白照片。航拍數(shù)據(jù)在無人機著陸后借由毅力號火星車回傳至地球。

機智號懸停飛行階段拍攝的火星表面圖

機智號造價8500萬美元，機身主體僅一個紙巾盒大小，由毅力號攜帶在2021年2月18日登陸火星，并于4月3日被毅力號釋放在火星表面上，原定4月12日首飛但因軟件故障與升級問題進行了兩次試飛推遲。機智號攜帶了萊特兄弟1903年制造的飛行者一號飛機上的一小塊布料，用以致敬人類航空百年。飛行者一號是人類歷史上首個重于空氣的航空器，并且完成了持續(xù)而且受控的動力飛行，是公認的第一臺有人駕駛的動力飛行器。

機智號未來一個月可能的飛行計劃

機智號使用高通驍龍?zhí)幚砥鳎琇inux操作系統(tǒng)，并使用太陽能電池板為鋰電池充電，因此在這次試飛成功后，機智號將進行4-5天的充電與整休，并會在未來30天內(nèi)進行更遠距離與更長時間的試飛，提升飛行的復(fù)雜度和難度。比如飛行高度提升至5米，飛行距離超過50米，甚至不再返回現(xiàn)在的起落場，而是降落在新的目標點上。

此前科學家擔心機智號首飛會遇到強風等意外險情，因為機智號并沒有自動扶正系統(tǒng)，一旦飛行中傾覆將導(dǎo)致任務(wù)提前結(jié)束，但所幸這些險情并沒有發(fā)生。此外，機智號此前成功挺過了火星寒冷的夜晚，耶澤羅撞擊坑夜晚溫度甚至達到零下90攝氏度。

機智號無人機槳葉由纖薄的碳纖維制成，可以在火星的大氣提供足夠的升力。在機智號飛行過程中，旋翼每分鐘旋轉(zhuǎn)2400次。

雖然火星的引力比地球小得多，但它的大氣層密度只有地球的1%，所以這次試飛極具挑戰(zhàn)。NASA工程師們巧妙地裝備了4個1.2米長的旋翼槳葉，這種用碳纖維制造的槳葉旋轉(zhuǎn)速度要比地球上的快很多，槳葉也更輕薄。在火星上，旋翼要每分鐘旋轉(zhuǎn)2400次才能保障“機智號”的正常飛行，在地球上只需要約280轉(zhuǎn)/分鐘。此前這一設(shè)計在噴氣推進實驗室（JPL）建造的模擬火星環(huán)境的真空室中得到了成功的測試，最大飛行距離300米，最高飛行高度5米。

海盜1號于1980年拍攝的火星西半球，水手號谷位于中央

海盜1號于1980年拍攝的火星西半球，水手大峽谷位于中央，長3769公里、最深處7公里，成一個復(fù)雜的峽谷系統(tǒng)。這些區(qū)域是火星車無法探測的，但是火星無人機可以近距離航拍。

相比火星軌道上的人造衛(wèi)星以及在火星地表漫游的火星車，無人機結(jié)合了二者的優(yōu)勢，既可以進行空中航拍也可以近地觀察漫游車無法進入的崎嶇峽谷，洞穴或隕石坑內(nèi)。作為火星無人機的技術(shù)驗證先驅(qū)，機智號的成功將為后續(xù)火星探測方式帶來非常多的可能性，讓地球上的科學家能夠前往如水手大峽谷，奧林帕斯山等著名火星崎嶇地貌進行近距離探測。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的美国火星直升机已完成首飞：3米飞行高度悬停30秒创造历史的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。