据报道,美国航天局22日说,“机智”号无人直升机成功完成火星上第二次飞行,在飞行高度、时长和难度等多方面表现均超过第一次。
最新了解到,就在当地时间4月25日,“机智”号刚刚完成了第三次飞行,相比于第二次的表现飞得更远,目前工作人员正等待传回进一步的数据。
今年2月18日,“机智”号火星直升机搭乘“毅力”号火星车登陆火星,本月19日成功完成在火星上的首次飞行,这是人造航空器首次在另一颗行星上受控飞行。“机智”号首飞持续约40秒,在垂直上升3米后,执行了悬停、下降和着陆等所有设定动作。
“机智”号重约1.8千克,有4片旋翼,由太阳能电池板为锂电池充电。为能在稀薄的火星大气层中飞行,它的旋翼转速达每分钟约2400转,约为普通直升机的5倍。
针对“机智”号的飞行,“中宇航联”专访了太空飞行领域的研究专家盖尔·伊莱斯博士。伊莱斯博士表示,从“机智”号中获得的飞行数据将被分析,并作为未来设计更为复杂的飞行的重要依据。一旦这项技术得到运用,其潜力的巨大的。在火星上运行无人机和直升机可以充当“侦察兵”,在火星车到达之前检查地面情况,以确认在那里的路程是否安全。这种飞机甚至可以协助寻找火星表面的水和生命
她表示,2035年,预计第一批人类有望在火星上登陆。而这些机组人员很有可能在当地接受实时的操作飞机的培训。这些飞机用于勘测火星地面上是否有可能伤害我们、损坏防护服或漫游车的障碍物和危险地形。
而在接受中宇航联的采访时,伊莱斯博士更是表示,未来版的太空直升机将帮助人类在更遥远的星球,也就是被认为最宜居的星球——土卫六,寻找土卫六与地球上相同及共同的生物化学变化过程。
第二次:表现全面提升
“机智”号团队发表声明说,“机智”号在火星表面一处名为“莱特兄弟场”的区域作第二次测试飞行,于美国东部时间22日5时33分(北京时间17时33分)起飞,飞行持续51.9秒,上升至5米预定高度,短暂悬停后倾斜5度,继续侧向移动2米。地球任务控制中心大约4小时以后开始收到相关数据。
“机智”号首席领航员哈弗德·格里普说:“直升机停下来,悬停在空中,然后转向,把摄像头对准不同方向。接着,它返回试飞场中心降落。听起来简单,但是如何让直升机在火星上飞行存在许多未知数。这就是我们为何在这里——让未知变成已知。”
“机智”号首席工程师鲍勃·巴拉拉姆说:“到目前为止,我们收到和分析的工程遥测(数据)告诉我们,飞行符合预期,我们之前的计算机建模准确无误。我们已经完成两次火星飞行,这意味着我们还需要了解关于‘机智’号的更多情况。”
首次拍摄彩色照片
记录下毅力号“行动轨迹”
美国有线电视新闻网报道,与首飞仅拍摄黑白图像不同,“机智”号第二次飞行还拍摄了彩色“照片”,但传回地球的首批“照片”仍为黑白,显示它悬停在空中时落在火星表面的影子里。“机智”号团队期待第二次飞行能够发回更多“惊人图像”。
此外,据太空新闻网最新报道,在“机智”号的第二次飞行中,还传回了一张毅力号在杰泽罗(Jezero)陨石坑上的照片,图片显示了“毅力”号此前在火星上这一表面的“行动轨迹”。
第三次飞行空速更快 飞得更远
据美联社报道,美国航天局给“机智”号安排一个月时间活动。美国航天局打算在接下来一周半时间内再安排最多三次试飞,飞行难度越来越大、风险越来越高。该项目的官员此前表示,预计每次飞行将间隔三到四天的时间,因此,第三次飞行将在当地时间25日进行。
“机智”号首席领航员哈弗德·格里普表示,第三次飞行“我们的目标是相同的高度”,但是我们的事情将做得更大一些。“。
他表示在第三次飞行中,“机智”号的最大空速将从0.5米每秒提到到2米每秒,并且实现向北飞行50米,然后返回“莱特兄弟降落点”。预计总的飞行时间约为80秒,总距离达到100米。
格里普表示,尽管这些数字可能看起来差距不是很大,但考虑到我们在地球上的真空室内进行飞行测试时,横向移动的距离从未超过两根铅笔的长度。“机智”号在第二次飞行中横向移动了4米的长度(出去2米,回来2米),这已经是了不起的记录了。但仍然只是4米。因因此,第三次飞行如果成功将是一个很大的进步,在这一过程中,“机智”号将开始体验到“天空的自由”。
中宇航联了解到,当地时间4月25日(北京时间今天凌晨),“机智”号成功完成了第三次飞行,美国喷气推进实验室(JPL)发送推文表示,这一次“机智”号这一次飞得“更快、更远”了。
根据美国航天局官网的最新消息,“机智”号的第三次飞行再创记录,完成了上述的预定目标,甚至创造了在地球上测试没有达到的记录。
针对“机智”号的飞行,中宇航联采访了太空飞行领域的研究专家盖尔·伊莱斯博士,盖尔·伊莱斯博士是太空飞行和探索领域的研究专家。她曾是位于德国的欧洲宇航员中心的教官。她因在零重力环境下进行实验活动而屡获嘉奖,目前在澳大利亚墨尔本理工大学教授太空物理学课程。
Q
中宇航联:您怎么看待“机智”号的首飞?
盖尔·伊莱斯:“机智”号在另一个世界的首次动力飞行是一个历史性的创举。首次起飞,“机智”号启动了它的旋翼,盘旋了近40秒的时间,并安全降落在了火星表面。这个“技术演示器”将在火星上进行多达4次的飞行,每一次都将离“毅力”号飞得更远。完成这些预定飞行的任何一次都将是一个令人难以置信的成就。
“机智”号的首次飞行,直升机将其旋翼的动力提高到了每分钟2400转,以便产生足够的浮力来起飞。正如附近的“毅力”号探测器上的摄像机所记录的那样,整个飞行过程是非常可控的。
Q
中宇航联:您刚刚提到了转速问题,能否请您再详细说明呢?
盖尔·伊莱斯:“机智”号非常的轻。它大约只有一个纸巾盒这样的大小。但是翼展的比例却做到了最大程度,旋翼两端的长度长达1.2米。这样的设计能够让小型直升机飞离地面。
“机智”号每次必须在日出后充满电才能飞行
Q
中宇航联:能否请您举例描述一下,每次在火星上的起飞难度有多大?
盖尔·伊莱斯:与在地球上飞行相比,在火星上的飞行非常困难。首先,与地球相比,火星上的大气非常稀薄,密度只有地球的1%。这意味着直升机的旋翼需要旋转地更快才能产生与在地球上一样的升力。其次,我们不能直接控制直升机,指挥信号如果从地球上发出,但是它们经过卫星天线、火星轨道上的航天器、火星车“毅力”号,最后再传达到“机智”号直升机要花上几个小时的时间才能实现。
此外,还有一点需要注意的是,“机智”号只能在白天飞行。因为“机智”号本身是由锂离子电池供电。它必须在日出后充满电才能飞行。一旦电池充满电直升机就可以飞行,但是时间不能太长!它必须降落并为电池充电,也就是说在白天降落后它必须做好整个的电池充电工作。如果它在夜间带着低电量飞行,它可能无法“存活”到下一个早晨!
飞行场地要防止阵风 避开周围障碍物
Q
中宇航联:您认为团队如何为“机智”号挑选飞行区域,以便它能顺利地完成飞行任务而不“偏航”呢?
盖尔·伊莱斯:“毅力”号降落在一个坑道上,与火星表面其他地方相比,这里非常的光滑。而“机智”号就在其附近。基于这一点,团队已经选择了一个非常好的飞行地点。而最好的飞行场地需要具备很好的保护条件,要防止阵风对飞行的影响。如果直升机在起风或是降落时被风刮起那就不好了。因此所选的飞行区域需要非常平坦,选择的地点附近也要没有很多的障碍物或是大石头。
“升级版”火星直升机将飞往土卫六
Q
中宇航联:“机智”号目前为止进行了第二次试飞,您认为未来它还将面临怎么样的任务呢?
盖尔·伊莱斯:未来的任务仍然是进行更多的飞行,最后的以此可能要飞到距离“毅力”号330米远的高度,这是“机智”号所有的规划,但是未来“升级版”的直升机可以做的比这多得多的事情。
Q
中宇航联:您指的未来“升级版”的直升机,具体是什么呢?
盖尔·伊莱斯:我们未来将看到的突破可能是直升机首次飞往泰坦星(,又称土卫六,是土星的卫星之一)。“蜻蜓”号直升机计划于2026年发射,2034年抵达。该旋翼机预计将飞往土卫六上的几十个地点,寻找土卫六与地球上相同及共同的生物化学变化过程。
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