比肩萊特兄弟試飛飛機(jī)?“機(jī)智號(hào)”直升機(jī)的成功,到底意味著什么
大家好,我是西昆侖Bruce。
今天我們來(lái)聊一聊美國(guó)“機(jī)智號(hào)”火星直升機(jī)。

我們知道,北京時(shí)間2021年4月19號(hào),美國(guó)宇航局NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室太空飛行控制中心收到火星上傳回的數(shù)據(jù),確認(rèn)機(jī)智號(hào)火星直升機(jī)首飛成功。
這是人類(lèi)歷史上第一次在外太空的航天器飛行時(shí)刻,也是人類(lèi)在地球之外的地方首次實(shí)現(xiàn)可控空氣動(dòng)力學(xué)飛行。有外媒表示,這次成功的飛行,其價(jià)值和意義,不亞于當(dāng)年萊特兄弟首次在地球上試飛人造飛行器。

1903年的12月17日,萊特兄弟成功在地球上試飛了第一架飛機(jī)“飛行者1號(hào)”,從此人類(lèi)開(kāi)始有了一雙翅膀,能夠翱翔天空;機(jī)智號(hào)將此壯舉復(fù)刻到火星之上,令人振奮。
有趣的是,為了能夠致敬萊特兄弟,NASA還特地在機(jī)智號(hào)太陽(yáng)能電池板下方的一根電纜中,包裹了飛行者1號(hào)機(jī)翼上的一塊布料。

機(jī)智號(hào)是跟隨毅力號(hào)一起去到火星的,它們的名字,也是NASA征集美國(guó)2.8萬(wàn)青少年學(xué)生的投稿而得來(lái)的。它是一種小型雙螺旋的直升機(jī),底部安裝有兩個(gè)攝像頭,一個(gè)是彩色的,一個(gè)是黑白的,本次飛行其剛好就拍攝了一張自己在火星上倒影的黑白照片。
這次首飛,是之前計(jì)劃好的五次飛行中的第一次,只攀升到3米高,懸停30秒左右,全程大概持續(xù)40秒。比NASA最初預(yù)設(shè)得更為保守,之前按照火星環(huán)境做的測(cè)試,機(jī)智號(hào)最大飛行高度為五米,最大水平飛行速度為10米/秒,最大垂直飛行速度3米/秒,單次飛行不超過(guò)90秒。

為什么這次是保守飛行呢,就是因?yàn)榛鹦巧檄h(huán)境比較惡劣,需要克服的困難很多:
火星距離我們超過(guò)了5500萬(wàn)公里,控制起來(lái)就十分困難,然后半徑約為地球的53%,體積是地球的15%,質(zhì)量是地球的11%,重力相當(dāng)于地球的38%,因此白天火星接收到的太陽(yáng)能只有地球的一半左右,夜間溫度驟降到零下90度左右,普通元器件根本沒(méi)有辦法承受;

還有就是火星上雖然有大氣,可是密度也僅為地球的1%,因此即便是機(jī)智號(hào)體重只有4磅,飛行也是很困難的,為了獲得足夠的空氣,直升機(jī)的4個(gè)碳纖維葉片,必須以每分鐘2400轉(zhuǎn)左右的速度反向旋轉(zhuǎn),這個(gè)速度,是地球上客運(yùn)直升機(jī)的8倍左右。而為了給旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力,頂部的太陽(yáng)能電池板,需要不斷吸收太陽(yáng)能。所以機(jī)智號(hào)準(zhǔn)備抓緊時(shí)間一鼓作氣,在接下來(lái)的一個(gè)月的窗口期之內(nèi),再進(jìn)行4次飛行。
這次飛行可以說(shuō)是毅力號(hào)看著其完成的,它就在離機(jī)智號(hào)65米的地方,我們能夠看到的照片和視頻,均是由毅力號(hào)拍攝下來(lái)的。而反過(guò)來(lái),機(jī)智號(hào)也能夠看到不遠(yuǎn)處的毅力號(hào)。

這一幕在以前從來(lái)沒(méi)有過(guò),去年7月在毅力號(hào)奔赴火星之時(shí),NASA局長(zhǎng)布里登斯汀就說(shuō)過(guò):“想象一下,從毅力號(hào)拍攝一架盤(pán)旋在它上空的直升機(jī),而這架直升機(jī)又同時(shí)能夠向我們展示毅力號(hào)在做什么,我們可以通過(guò)一幀一幀的畫(huà)面來(lái)了解這種活動(dòng)是如何在另一個(gè)世界發(fā)生的,對(duì)此,所有人應(yīng)該感到興奮?!?/p>
機(jī)智號(hào)的成功飛行,之所以有這么重大的意義,就是因?yàn)樗鼮槿祟?lèi)未來(lái)的任務(wù),打開(kāi)了一扇大門(mén),我們現(xiàn)在各國(guó)的探測(cè)器著陸之后,都是采用的探測(cè)車(chē)進(jìn)行探測(cè),而這十分緩慢,如果采用無(wú)人機(jī),效率將會(huì)成倍提高。

人類(lèi)一旦完全掌握在空氣稀薄的環(huán)境下依托飛行的方式進(jìn)行科學(xué)考察,那么就適用于我們現(xiàn)在已知和能夠到達(dá)的絕大部分星球了,比如NASA計(jì)劃在2026年派遣核動(dòng)力旋轉(zhuǎn)飛行器,到土星最大的衛(wèi)星——目前已知的最適合人類(lèi)居住的地外天體——土衛(wèi)六(泰坦星)上面去尋找外星生命。

總之,這一次的首飛成功,將讓人類(lèi)未來(lái)對(duì)于外太空探索的手段完成升級(jí)。當(dāng)然了,在恭喜機(jī)智號(hào)成功飛行、佩服美國(guó)航天科技發(fā)達(dá)的同時(shí),也期待一下在接下來(lái)兩個(gè)月左右,中國(guó)自己的火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”著陸火星,屆時(shí)也許同樣能夠?yàn)槲覀儙?lái)驚喜。