恆心漫遊者是迄今為止最先進的機器人探險家,正在穿越太空,飛向其最終目的地:火星。研究人員希望將我們的SUV大小的機器人使者降落在一個古老的河床旁邊的一個充滿危險的隕石坑中,以幫助我們找到古老生命的化石線索,並收集可能最終最早在2031年返回地球的樣本。
但是,NASA的恆心漫遊者並不是唯一大膽地進入“紅色星球”的機器。一位苗條的旅行者(被稱為Ingenuity)藏在與火星相連的漫遊者的肚子下面。在短短的幾周內,它將嘗試成為在外星世界飛行的第一架飛機。
噴氣推進實驗室的鮑勃·巴拉蘭姆(Bob Balaram)說:“對我們來說,這將是萊特的兄弟時刻。” “實驗飛機的首次飛行返回了基蒂·霍克。您可以看到我們從這樣的第一步到地球已經走了多遠。我們希望,如果我們成功了,那將是一個類似的時刻。”
獨創性將於2021年2月18日到達火星,並附在NASA恆心漫遊者的腹部。
設計獨創性給Balaram及其團隊帶來了許多挑戰。在Jezero隕石坑,溫度降至華氏零下130度。火星是如此寒冷,以至於只有三分之一的直升機功率可用於飛行。為了使直升機的電子裝置變熱,還有很多其他功能可以使直升機在整個寒冷的火星之夜保持線上狀態。
但是寒冷的溫度僅僅是可能成為火星飛行員的問題的開始。火星的大氣層比地球稀薄了99%,是地球引力的三分之一。為了產生足夠的升力,斬波器具有兩個4英尺長的碳纖維葉片,它們在反向旋轉的電動機上以大約2,400 rpm的速度旋轉,比在地球上標準直升機上旋轉的葉片快八倍。匠心獨具的輕巧設計,僅重4磅,機身稍大於壘球。
話雖這麼說,才智具有相對有限的能力。太陽能斬波器旨在起飛,將其懸停在地面上方不超過幾十英尺的高度,在火星稀薄的空氣中機動,並降落在平坦的地形上。在火星的30天中,返回地球的NASA工程師團隊將測試Ingenuity的飛行能力。
六輪機器人地質學家將著手執行自己的任務,同時還將尋找一個合適的位置,以儘快部署Ingenuity。“當我們說合適的地點時,我們正在尋找一塊平坦的土地,”巴拉蘭補充道。直升機從流動站上脫離後,毅力將社交距離拉開至新的高度,方法是將其距Ingenuity約330英尺遠,以將碰撞風險降到最低。
最後,在恆心流浪者及其相機的注視下,Ingenuity將會起飛,並且飛行良好。假設Ingenuity能夠從水面下下來並再次安全著陸,則直升機將再飛行四次。每次嘗試時,它都會嘗試往更高和更遠處移動。
但是巴拉蘭強調,這是一個高風險,高回報的任務。“我們實質上是在另一顆星球上嘗試全新的出行方式,這對您的飛行方式提出了許多挑戰。成功並不能保證成功,我們將在每一步上都取得成功:當我們在三週內降落,當我們部署在地面上時,當我們退房並在不凍結的情況下度過了第一夜,當我們進行第一次飛行時,所有這些將是整個過程中的重要里程碑。”