那些将处于外星世界中一展身手的有趣飞行器

发布时间：2022-03-07 15:07 所属栏目：15 来源：互联网

导读：3 月 7 日消息，据国外媒体报道，如果用无人机开展火星探索，探索范围和速度都将远远胜过火星车，但设计一台这样的无人机却是一项艰巨的挑战。科学家计划向金星送去两台飞行器。其中一台为太阳能飞行器，将从金星较为温和无害的上层大气中穿过；另一台则采

3 月 7 日消息，据国外媒体报道，如果用无人机开展火星探索，探索范围和速度都将远远胜过火星车，但设计一台这样的无人机却是一项艰巨的挑战。

科学家计划向金星送去两台飞行器。其中一台为太阳能飞行器，将从金星较为温和无害的上层大气中穿过；另一台则采用了飞翼设计，将从接近表面的严酷环境中飞过。在金星上降落的技术研发起来十分困难。从大气中飞过可能是唯一的替代方案。

NASA 空中移动小组机器人技术专家、“机智号”团队带头人泰迪・萨内托斯已经在着手设计下一代火星直升机了。“我们都知道莱特兄弟是如何实现人类在地球上的第一次飞行的，如今，我们在其它行星上也会遵守相同的模式。”

就像此前的极地航空探测一样，工程师们意识到，飞行器将给我们对外星球的探索带来革命性的变化。如果大气条件合适，“维京号”、“好奇号”等火星着陆器、以及“卡西尼号”等轨道飞行器将继续在外星探索中发挥关键作用，但除此之外，如今我们有了更多选择。例如可操控的机器飞艇、直升机、无人机、甚至还有充气式螺旋桨飞机（均由 NASA 科学家提出），这些都可以在短时间内收集到行星表面大范围内的高质量数据，同时还能避开各种危险地形。它们可以拍摄到漫游车或轨道器无法拍摄的近距离照片，还可以从不同角度观察任务目标。这些飞行器可以到达漫游车无法抵达之处，比如高山、峰顶、甚至还有金星表面那样极不宜居的环境。

火星大气密度只有地球的 1%，因此飞行器难以产生升力。这就意味着，火星直升机自重必须非常轻，但又要能携带锂电池、传感器和摄像机，还要具有隔热和保温功能、以度过火星上的冰冷长夜。只要攻克了这些挑战，将飞行器重量控制在 1.8 千克以下，你也能打造出自己的“机智号”。工程师从 90 年代就开始研究火星直升机了，但技术条件一直不具备。不过从 2010 年开始，研究进展开始加速，最后成功实现了技术论证。

工程师们其实还考察了固定翼飞行器，但火星上没有机场，因此直升机更为合适。

上世纪 90 年代，“机智号”所需的电池才刚刚被发明出来，碳纤维的潜力也尚未被人发掘。此外，传感器、超轻计算机和飞行算法也远不够成熟，人类更是还不具备打造和操控这类设备的能力。如今 20 多年过去，情况已大为不同。在今天的地球上，无人机不仅被用来运送包裹和疫苗，还常用于考察粮食作物和考古遗迹。这些技术全都在恰当的时间凑到了一起，“机智号”才得以问世。

“机智号”已经完成了数次试飞，目前仍在执行飞行任务。这样做主要是为了证明可以在火星上飞行，并且已经成功了 19 次。每次成功完成试飞，都提供了大量宝贵的工程数据。

土卫六的情况则与火星恰好相反，走向了另一个极端。土卫六的大小与月球相仿，表面覆盖着一层冰壳，下方是一片包裹整颗星球的巨大海洋，不仅气候寒冷，还会下“甲烷雨”。有科学家提出，我们可以用船只探索土卫六表面，用潜水艇探索其地下海，用飞艇探测大气层。

土卫六的环境非常特殊，很适合用比空气重的飞行器开展探索。土卫六上引力较小、且大气稠密，意味着飞机和直升机的体型可以做得更大，携带的荷载也可以更重，能实现的功能也比在火星上丰富。土卫六的特殊环境意味着，像“蜻蜓号”这样的旋翼飞行器可以携带强大的核电池、实验设备、计算机硬件、以及强韧的滑撬式起落架。

（编辑：ASP站长网）

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