NASA火星直升机完成飞行测试：仅1.8公斤 双旋翼转速达2800转/分

北京，4月2日，科技日报(记者胡定坤)人类不再满足于仅仅停留在火星表面，火星天空也将成为征服的目标。几天前，美国宇航局宣布火星直升机已经完成飞行测试，并将于2020年带着新的火星车前往这颗红色星球。

所谓的火星直升机是否意味着将直升机技术从地球转移到火星？当然不是，美国宇航局喷气推进实验室(JPL)发表了一篇文章，指出了火星直升机面临的四个技术问题。首先，火星的大气密度只有地球的1%到2%，而重力系数只有地球的38%，这使得直升机很难起飞。第二，火星环境不能在地球上完全再现，这使得进行真正的飞行试验变得困难。第三，科学家没有设计火星航天器的经验。第四，飞行控制系统必须在不熟悉的环境中确保“一次成功”。

为了解决火星飞行的难题，自2000年以来，美国航天局的JPL和艾姆斯研究中心与斯坦福大学、西科斯基飞机公司和其他机构联合开展了火星直升机预研究。2014年，JPL和专门从事小型无人机设计的航空环境公司提出了火星直升机的概念，基本解决了设计问题。

美国宇航局的火星直升机“机身”很小。它是一个立方体，边长约10厘米，重1.8公斤。为了提供足够的升力，外形采用双转子同轴串联布置，长度为1.2米，惊人的每分钟2800转。相比之下，美国武装直升机阿帕奇每分钟只有300转。火星直升机由可充电锂电池供电，所以头顶上有一块太阳能电池板。

尽管美国宇航局尽了一切努力，火星直升机的性能仍然令人担忧。一方面，它要求极高的飞行环境，水平风速不超过10米/秒，垂直风速低于3米/秒，阵风风速限制在3.5米/秒。另一方面，飞行速度横向也限制在10米/秒，纵向限制在3米/秒。此外，考虑到火星夜晚和低温的影响，不到30%的电能可以用于飞行，而且飞行时间不到90秒。换句话说，火星直升机的飞行半径不到450米。

这种“低能量”直升机能发挥什么作用？火星直升机通常停在火星飞行器上。起飞后，它可以拍摄更大范围的令人震惊的图像，为月球车提供更精确的导航和定位，还可以“侦察”前方的地形，甚至携带科学研究仪器来扩大月球车的探测范围。