“匠心”火星直升机是美国宇航局去年最大的新闻之一,这是有原因的。随着它在火星表面的多次成功飞行——可能还有更多的飞行在路上——“匠心”实际上预示着太空探索技术的新时代。万博体育登录首页

美国宇航局“毅力”号探测器的新任务关键图像是火星上存在水的最新证据
(图片:NASA通过Getty Images提供的图片说明)
不明:在美国宇航局提供的这张概念插图中,美国宇航局的“匠心”火星直升机站在红色星球的表面,而美国宇航局的“火星2020毅力”火星车(左侧部分可见)正在驶离。美国宇航局的毅力号(火星2020)火星车将在火星表面的密封管道中存储岩石和土壤样本,以便未来在被称为杰泽罗陨石坑的地区进行回收任务。

过去,人类只能用探测车探索另一个世界的表面。我们都在月球探测车上看到过这一点,以及所有被送往火星的探测车。然而,这些轮式机器只能在特定的时间内覆盖这么多的地面。

这就是匠心火星直升机的用武之地。根据英国广播公司在美国,像无人机一样的探索机器可以在比探测车更短的时间内探索更广阔的领域。然而,在另一个星球上驾驶这样一架飞行器面临着如此多的设计挑战,这就是为什么“匠心”去年的飞行是传奇的原因。

火星的天空与地球截然不同

在“匠心”的帮助下,美国宇航局的工程师们正在火星上获得第一手经验,以设计探索其他行星的飞行器。这是因为每颗行星的大气层总是与上一颗不同,这就是为什么设计一架类似无人机的“匠心”本身就是一项疯狂的工程壮举。

美国宇航局独创直升机
(图片来源:NASA/JPL-Caltec万博体育登录首页h)

也许最大的因素是这颗红色星球的大气层与地球相比有多薄。按Space.com在美国,火星上的大气稀薄100倍,95%是二氧化碳。试着在那里驾驶像支奴干直升机这样的飞机,它几乎不会离开地面。

在如此稀薄的大气层中,直升机或无人机的叶片必须比在地球上旋转得更快才能产生升力。根据TheNextWeb在美国,在火星上驾驶直升机或无人机相当于在地球上驾驶直升机飞行10万英尺——这是一个不可能的壮举,因为迄今为止,直升机在地球上飞行的最高高度只有42000英尺。

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聪明的火星直升机的成功将如何改变太空探索

NASA的主要目标匠心火星直升机相对简单:证明他们可以在外星球表面上空飞行。一旦他们解决了设计难题,他们就会把注意力转移到建造更多的飞行器上,就像探索火星以外的其他世界一样。

最大的新项目之一将是“蜻蜓”(Dragonfly),一种小型汽车大小的直升机,计划降落在土星最大的卫星泰坦(Titan)上。美国国家航空航天局据说这架旋翼飞行器将在月球上寻找生命起源或生命迹象,月球因其潜在的液态水海洋而在天文坛上名声大噪。你应该知道,地球上的生命依赖液态水生存。

泰坦表面艺术品
(图片来源:Getty Images)
泰坦表面,电脑艺术作品。这是土星最大的卫星,也是唯一拥有类行星大气层的卫星。大气由氮和有机化合物组成,主要是乙烷和甲烷,这使它呈现出独特的橙色。泰坦的表面被液态甲烷覆盖,形成河流和三角洲,流入湖泊。人们认为,这些碳氢化合物是在阳光作用于泰坦上层大气中的甲烷时形成的。那里还有山,被认为是由岩石和冰构成的。泰坦的大气层可能类似于原始地球,可能含有生命起源的线索。

另一项任务是NASA向金星发射两架飞机。这可能是最具挑战性的,考虑到地球的双胞胎是一个绝对的地狱般的星球。它的大气温度可达872华氏度,压力为93巴(1350 psi)。这个压力大致相当于你在水下3000英尺的压力。

但这还不是全部。靠近行星的岩石表面,温度可以飙升到900华氏度。这温度足以熔化铅。换句话说,金星上的飞行器不仅要在空中和地面的高温下生存,还必须承受足以使任何其他物体内爆的巨大压力。

展望未来

匠心火星直升机是人类进一步探索宇宙的一大步。它的成功和失败将不可避免地驱使未来的科学家和工程师制造更多类似的机器。

太空和行星探索的未来将把我们带到外太空。

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RJ Pierce著

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