受 Ingenuity 成功的启发，美国宇航局公布了新的火星直升机设计

空间2024 年 12 月 31 日

经过马克·汤普森，《今日宇宙》

Ingenuity 于 2021 年上半年成为第一架在另一个世界飞行的飞机。它从上方探索了火星地形，证明动力空中飞行是在外星世界移动的一种非常有效的方式。

现在，美国宇航局发布了其下一个设计 火星直升机的计算机渲染图！

Ingenuity 是一架小型直升机，或者更确切地说是一架无人机，于 2020 年随毅力号火星车任务被带到火星。它的设计目的是作为技术演示，以证明在火星稀薄的大气层中动力飞行是可能的。

它于 2021 年 4 月 19 日首次飞行，在距离地面仅 10 英尺的高度盘旋，然后再次安全着陆。自那时起，Ingenuity 已在火星上完成了 60 次飞行，帮助调查和寻找感兴趣的领域以供进一步研究。

美国宇航局 Ingenuity 火星直升机的这张视图是使用该机构毅力号火星车上的 Mastcam-Z 仪器在 2023 年 8 月 2 日（任务的第 871 个火星日或太阳日）收集的数据生成的，即旋翼机第 54 次飞行的前一天。 (NASA/JPL-加州理工学院/ASU/MSSS)

在火星大气层中操作无人机带来的挑战主要是由于密度较低。与地球相比，大气层的密度不到地球大气层的1%。

这意味着任何飞行器上的叶片都需要比地面上的叶片更加努力地工作并产生更多的升力。

1976 年 6 月维京 1 号轨道飞行器获得的火星大气和表面图像。（图片来源：NASA/Viking 1）

抛开密度不谈，火星表面的细尘经常被提升到大气中，这可能会损坏操作飞船的精密机制。

这些类型的飞行器不仅必须经过精心设计，能够在外星大气中飞行，而且还必须能够保护自己免受当地危险的影响。

继 Ingenuity 无人机的成功之后，NASA 发布了其下一代火星飞行器（称为“火星直升机”）的渲染图。

Ingenuity 是一项可行性研究，并证明空中飞行是成功的。绘图板上的新飞船具有更大的有效载荷能力，可以携带成像和分析套件等科学仪器。

这将使他们能够承担诸如侦察活动等基本任务以支持未来的勘探，同时也能够进行分析和地形测绘工作。最终甚至为人类探索火星提供支持。

发布的图像显示了一种类似无人机的车辆，其大小与一辆带有六个转子的 SUV 相当。

新发布的火星直升机渲染图。（美国宇航局/加州理工学院喷气推进实验室）

每个旋翼有六个叶片，比“聪明号”上的叶片小，但集合起来可以提供更大的升力。

Chopper 当前设计配置的有效负载能力为 5 公斤，飞行距离可达 3 公里。该设计是南加州喷气推进实验室和艾姆斯研究中心之间的合作。

这个新模型将真正改变游戏规则，不仅可以探索火星，还可以探索任何具有固体表面和支持飞行的大气层的外星世界。

独创性引领了技术的验证，现在，随着新概念火星直升机的出现，对这些新世界的空中侦察将极大地提高地面探索的价值。

远程空中探索也将为支持人类探索漫游者无法到达的地方带来宝贵的好处。