关于NASA机智号火星直升机的6件事『太空科普』

据报道，美国NASA毅力号火星车携带的机智号直升机（Ingenuity）将于近日在火星表面进行首次飞行（目前已经到达起飞停泊点）。这是一项人类的科技突破，其独创性体现在于火星上进行首次旋转翼直升机动力控制飞行。

南加州国家航空航天局喷气推进实验室机智号直升机首席地面飞行员哈瓦德·格里普（HåvardGrip）说：“历史上，莱特兄弟展示了使用实验飞机可以在地球大气层中进行动力飞行，现在，凭借独创性，我们正试图在火星表面做同样的事情。”

关于第一架在火星起飞的直升机，您应该了解以下六件事：

独创性的定义就是所谓的第一次实现的技术演示，即一个试图在有限范围内首次测试新功能的项目。之前的独创性突破性技术演示包括火星探路者火星探测器（Sojourner）和2018年由火星飞过的微型火星立方一号（MarCO）。

是什么使直升机难以在火星上飞行？一方面，火星稀薄的大气使得直升机难以获得足够的升力。由于火星大气层的密度比地球大气密度低99％，因此机智号必须轻巧，转子叶片要比其在地球上所需的转子叶片更大，旋转速度也要快得多。同时，火星在毅力号的降落点夜间温度可低至零下90摄氏度，低温将抬高机智号使用的现成零件的原始设计极限。在这个温度下的地面测试虽然表明各部件均没问题，但该团队期待在火星上进行真正的测试。

此外，喷气推进实验室的飞行控制器将无法使用遥测信号控制直升机。通信延迟使得控制指令须提前发送，火星车返回的工程数据也是一样。同时机智号将拥有很多自主权，可以自行决定如何飞向某个路点并保持温度。

阿拉巴马州诺斯波特的高中生鲁帕尼最初为2020年火星车提交了Ingenuity的名字，后来火星车被命名为毅力号Perseverance，但是鉴于Ingenuity这个名字的创造性思维体现，NASA认为这个名字可以用在直升机上。于是，机智号直升机（Ingenuity）的名字就这么确定了。

在2014年至2019年的艰苦谨慎的摸索过程中，喷气推进实验室的工程师证明，有可能制造出重量较轻，能够在火星稀薄的大气层中产生足够升力，并能够在类似火星的环境中生存的飞机。他们在实验室的特殊空间模拟器中逐步测试了更高级的模型。在2019年1月，机智号直升机通过了最终飞行评估。

• 从卡纳维拉尔角（Cape Canaveral）发射升空，飞行至火星，并降落。

• 从毅力号的腹部安全地部署到地面 。

• 度过极度寒冷的火星夜晚，能自动保持温度。

• 通过太阳能电池板自动充电。

• 飞行。

• 再次飞行。

这些里程碑中的任何一个失败，都有可能中止这次即将进行的试验。

本次试验旨在演示在火星大气层飞行所需的技术。如果成功，这些技术将使其他先进的机器人飞行器成为可能。这些飞行器可能会出现在未来的火星机器人和人类深空探测任务中。它们可以提供当前高空飞行的轨道飞行器或地面上的火星车和着陆器无法提供的独特视点，可以为机器人或人类提供高清图像和侦察，并可以访问火星车难以到达的地形。

未来的火星直升飞机甚至可以帮助将重要的有效载荷从一个地点运送到另一个地点。