你可能认为飞行直升机在火星是一个古怪的，完全不可能的想法。毕竟，直升机是通过旋翼叶片使气流偏转来实现升力的，就像这样联邦航空管理局手册解释说。火星上没有足够的空气来做这些事。事实上，它稀薄的大气层是不到1%地球上大气的体积。
好吧，如果你认为这是不可能的，美国宇航局将证明你错了。当航天局发射新的火星2020探测器在2020年7月的火星之旅中，它将拥有火星的直升机这是一架微型机器人飞机。实验直升机，它在测试的最后阶段它的重量略低于4磅(1.8公斤)，叶片从头到脚长约4英尺(1.2米)。美国国家航空航天局的研究人员希望，这将是比空气重的飞机首次在这颗红色星球上飞行。
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事实上，美国宇航局几十年来一直在研发一种可以在火星上飞行的直升机鲍勃·巴拉罗姆他是NASA的该项目的总工程师喷气推进实验室他通过电子邮件解释道。但是解决所有的技术难题是一项艰巨的任务。
“一架直升机火星它必须足够坚韧，才能在火星之旅中生存下来(高g负荷、振动等)，以及它在太空和抵达后将面临的环境条件(夜间寒冷等)，”巴拉拉姆说。“这种飞行器的设计还必须解决火星稀薄大气中独特的空气动力学问题，这对飞行器的设计施加了具有挑战性的重量限制。直到最近，随着轻量化电子产品(如手机组件)和电池技术(如锂离子电池)的出现，才有可能满足这些严格的质量限制。”
为了在相当于地球高度10万英尺(30400米)的大气中达到升力，这是直升机在地球上所能达到的最大高度的两倍多，火星直升机的叶片将以每分钟2300 - 2900转的速度旋转，比地球直升机快10倍左右。
但获得升力只是直升机必须处理的事情之一。据介绍，它还必须能够在火星极冷的夜间温度下生存，夜间温度可降至零下100华氏度(零下73摄氏度)Space.com．它需要能够自己充电，这是通过内置的太阳能电池板完成的。由于从地球传输电子指令的滞后时间，它不能由人类用操纵杆控制。相反，它将依赖于机载传感器。
“火星2020”任务中的这个单元旨在证明在火星上飞行是可能的，而不是进行其他研究。但如果按计划进行，未来的直升机将更大，性能更强。巴拉拉姆说:“为技术演示器(反向旋转同轴转子)选择的特殊设计是为了最大限度地提高火星2020探测器上可用空间的性能。”“下一代科学直升机将使用多旋翼配置，有效载荷能力在0.5至2千克(1.1至4.4磅)范围内。车辆尺寸通常在20到30公斤(44到66磅)之间。主要的限制是将转子叶片和整个系统包装成与火星着陆器设计兼容的配置。”
直升机和其他类型的飞机对未来的火星探索可能非常有用，特别是如果它们与火星表面的机器人探测器一起部署的话。
“特别是，它们非常适合携带相机、传感器和其他仪器进入那些对表面探测器来说过于极端或不稳定的地形——高角度斜坡、悬崖边、非常粗糙的布满卵石的地形、极其柔软的土壤等。”戴夫拉威利美国国家航空航天局行星科学部太阳系探索项目主管，通过电子邮件解释道。“飞行平台还可以在相对较大的地形区域使用传感器，这对于漫漫游车或最终人类来说是非常耗时的，”例如获得火星表面100英亩(40公顷)土地的详细扫描。“它们也将用于携带小型有效载荷，例如在整个科学领域部署小型仪器，或检索样本并将其返回中央存储库进行分析。”
你可能会认为火星的轨道卫星图像可以使对火星表面的航空调查变得不必要，但在较低高度飞行的飞机可以拍摄更高分辨率的图像，并收集其他卫星仪器无法处理的有用数据。莱韦里解释说，卫星技术“在需要一个特定地区的详细特写视图时是有限的”。“通过提供将相机或传感器飞行到距离地表数十米或数百米的地方，而不是数百公里的地方，大气平台可以实现对地球选定区域的非常详细的视图。”
直升机可能会帮助人类最终登上这颗红色星球。“火星直升机可能执行的其他任务包括运送紧急物资或维修零件，”解释说戴尔Skran在一封电子邮件中。他是该协会执行委员会的主席国家空间学会这是一个倡导太空开发和定居的非营利组织。“18新利最新登入然而，也许最重要的好处可能是超高质量的多光谱图像，以支持未来火星定居者所需的资源搜索。”
斯克兰设想未来几代直升机具有更复杂的能力。他说:“一架完全或基本自主的直升机，与基于人工智能的数据分析相结合，可以在最低限度的人为干预下，快速探索和评估火星上的潜在资源。”“这一点至关重要，因为在火星探索和定居的早期，人类劳动力将会供不应求。”
拉弗里指出，机器人直升机还可以作为探测车和宇航员探索火星表面的先遣队。他说，通过检查地形并提供视觉预览，“这些侦察兵将消除危险或无效的路径，避免轨道卫星无法识别的‘盲区’，从而提高地面作战的效率和安全性。”
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