索比光伏网讯:北京时间1月28日消息，据英国《每日邮报》报道，自从2013年7月以来，好奇号火星车在火星表面行驶了大约7.1公里，平均速度约为每月400米左右。但如果美国宇航局目前正在策划的一个项目变成现实，那么未来的火星漫游车将会携带一架小型直升机，它在一天内就可以飞行半公里远。一旦投入使用，这种火星直升机将被用于每天升空勘察火星车周遭的环境状况，它执行这类任务的效率将要远远高于传统的火星漫游车。
位于加州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的工程师们正在研发一款独特的火星直升机(如图)。按计划它将与未来的火星车一同被发射往火星并着陆。在使用时，它将起飞并勘测火星车周围以及前方地形，从而大大提升漫游车路径规划效率。
每天，这种直升机将在火星上飞行2~3分钟，飞出大约半公里远。然而它也必须经受住火星上恶劣环境和其他不利因素的考验。
这款研制中的火星直升机采用传统的旋翼式，其头顶安装有旋翼翼片。重量约为2.2镑(1公斤)，翼片展开长度约1.1米。
正在利用“天空起重机”系统着陆火星的“好奇号”火星车。进入火星大气层的着陆器会经历著名的“恐怖7分钟”，而这种每天都要执行火星起降飞行任务的小型直升机每天都要经历“恐怖7秒钟”。
目前有关火星直升机的概念正由设在加州的美国宇航局喷气推进实验室(JPL)进行研究。
其主要设计目标是提升传统漫游车路径选择的效率，由于前者必须在地面上依靠轮子行进，操作人员必须对其周围环境进行观察并仔细为它挑选安全的路径，这将花费大量的决策时间。
这款研制中的火星直升机采用传统的旋翼式，其头顶安装有旋翼翼片。重量约为2.2镑(1公斤)，翼片展开长度约1.1米。尽管目前这项设计从很大程度上来说还仍然停留在概念设计阶段，但安装了相机设备的“火星直升机”一旦研制成功，将能够有效地快速勘测地形，从而帮助漫游车提升在火星上行进的效率。
在这种小型火星直升机的头顶上安装有太阳能板，用于在白天吸收太阳能确保运行，并保证直升机系统在夜间不至于因温度过低而损坏。在白天运行时，这种直升机每次将会飞行2~3分钟，随后着陆，等待再次起飞。
在一段介绍视频中，《疯狂工程》节目的主持人，喷气推进实验室(JPL)的机械工程师麦克˙米汗(MikeMeecham)谈到：“如果我们的漫游车能够配备直升机，可以看到障碍物背后的地形，这将大大提升我们选择火星车行进路线的决策效率。”他还指出，有些人可能会误认为在火星上使用直升机会更加容易，毕竟那里的引力大约只相当于地球的3/8，但必须记住，火星上的大气密度也只有地球大气密度的1/100！
直升机之所以能够起飞，是借助它的旋翼在一定密度大气中产生的升力。如果空气的密度过低，要么你提升旋翼的转速，要么加大旋翼面积，再或者就是减小自身重量，否则直升机将难以飞起来。
在这段介绍视频中，同样来自JPL的机器人专家鲍勃˙巴拉兰姆(BobBalaram)博士指出：“将要面对的挑战包括火星上非常稀薄的大气，还有必须要将系统质量做到非常小，这样才能不至于超越直升机的升力承载极限。另外它必须能够自主飞行并维持稳定状态，并且系统必须能够在天然粗糙的岩石地表反复起降。最后一点，它必须能够适应火星上的极端环境条件。”
美国宇航局已经制造了一个全尺寸的火星直升机模型，并在喷气推进实验室的大型真空舱内模拟火星大气环境进行各种测试。测试结果发现，在火星环境下，这种直升机的旋翼转速至少要达到每分钟2400转以上才可能提供足够的升力让直升机能够在空中悬空2~3分钟并飞出半公里远的距离。
不过工程师们也指出，每天执行完任务之后的降落是整个过程中最危险的。进入火星大气层的着陆器会经历著名的“恐怖7分钟”，在那期间飞船与地球之间的通讯联系将会暂时中断。而正如巴拉兰姆博士所指出的那样，这种每天都要执行火星起降飞行任务的小型直升机每天都要经历“恐怖7秒钟”。
然而，这一火星直升机项目究竟将于何时完成研发，以及它是否将成为预定于2020年发射的美国宇航局新一代火星车项目的一部分，目前尚不得而知。但不管如何，这种创新的想法的确为未来的火星任务规划提供了一种不同的参考。
原标题:美研发火星直升机：利用太阳能在火星飞行
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201501/28/200919.html
