在火星上飛直升機(jī)難度有多大

本報(bào)特約記者 張一帆

美國國家航空航天局（NASA）新聞處發(fā)布消息稱，“機(jī)智”號直升機(jī)在火星上的首次試飛不會早于4月11日。備受矚目的“機(jī)智”號無人直升機(jī)已經(jīng)順利從“毅力”號火星車腹部釋放到火星表面，開展首飛前的準(zhǔn)備工作。外媒紛紛認(rèn)為，“機(jī)智”號直升機(jī)的首飛意義不亞于萊特兄弟首次在地球上試飛人造飛行器，這將為人類探索宇宙的方式方法帶來新的“利器”。

不過這一將開創(chuàng)人類歷史的飛行難度非常大。因?yàn)樵诨鹦巧线M(jìn)行空氣動力飛行遠(yuǎn)比在地球上困難。這顆紅色星球的引力只有地球引力的1/3，大氣層密度只有地球表面的1%。更為要命的是，白天火星表面接收到的太陽能只有地球的一半左右，夜間溫度可以降到零下90攝氏度，這是普通電器元件無法承受的低溫。為了建造能夠在火星上飛行的直升機(jī)，美國NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室花費(fèi)了7年時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)制造和測試。為了實(shí)現(xiàn)火星飛行，研究設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)專門搭建了模擬火星大氣條件和引力的風(fēng)洞，開展模擬實(shí)驗(yàn)。據(jù)悉，“機(jī)智”號已在地球上的模擬環(huán)境中進(jìn)行了多次飛行實(shí)驗(yàn)，能否在真正火星環(huán)境下起飛，還得等待最后的首飛情況。

從火星傳回照片看，從“毅力”號腹部釋放到火星表面的“機(jī)智”號，猶如剛脫離母親護(hù)佑的寶寶。脫離“毅力”號后，“機(jī)智”號只能依靠自身的太陽能板充電。NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的地面控制組將等待“機(jī)智”號的消息，看它是否能夠獨(dú)立熬過火星夜晚、太陽能電池板能否正常工作并檢查它的溫度和充電性能是否符合預(yù)期。如果一切沒問題，那么接下來要做的就是解鎖旋翼、測試所有電機(jī)和傳感器，然后才會進(jìn)行令人期待的火星飛行試驗(yàn)。首飛前，“毅力”號將接收NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室任務(wù)控制員的最終飛行指令，并將其傳遞給“機(jī)智”號。還有多個(gè)因素將決定這次首飛的精確時(shí)間，包括起飛機(jī)場附近的風(fēng)力、風(fēng)速等。“機(jī)智”號螺旋翼轉(zhuǎn)速達(dá)到2537轉(zhuǎn)/每分鐘后，如果所有自檢看起來不錯(cuò)，“機(jī)智”號將起飛。“機(jī)智”號將以每秒1米的速度爬升，在離地面3米處盤旋30秒。然后，“機(jī)智”號將下降并在火星表面著陸，完成首飛。在“機(jī)智”號飛行過程中，“毅力”號將作為“旁觀者”記錄飛行全程。首飛結(jié)束后，“毅力”號將把自帶攝像頭拍攝的飛行畫面和“機(jī)智”號自身記錄的第一組工程數(shù)據(jù)傳輸?shù)絅ASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，由其判斷首飛是否成功。接下來的兩天里，“機(jī)智”號飛行過程收集到的所有剩余工程數(shù)據(jù)、直升機(jī)自帶攝像頭拍攝的低分辨率黑白圖像以及高分辨率彩色相機(jī)拍攝的兩張圖像也將陸續(xù)傳回。NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的控制人員將依據(jù)這些信息來確定何時(shí)以及如何進(jìn)行下一次飛行測試。據(jù)悉，“機(jī)智”號將在31天內(nèi)總共完成5次飛行試驗(yàn)，之后歷史使命將結(jié)束。“毅力”號火星車也將“拋棄”“機(jī)智”號，獨(dú)自開展探索活動，尋找火星可能存在微生物的證據(jù)并收集樣本。

“機(jī)智”號若成功，將帶來重大變革性影響。NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室行星科學(xué)部主任博比·布勞恩認(rèn)為，如果人類能夠在大氣稀薄的火星上依托空中飛行方式進(jìn)行科學(xué)考察，當(dāng)然可以在太陽系的許多其他星球上，如土衛(wèi)六或金星上進(jìn)行考察，動力飛行在太空探索的未來是真實(shí)而強(qiáng)大的。▲