火星直升机！利用太阳能飞行

美国宇航局在加利福尼亚州的喷气推进实验室(JPL)目前正在研究火星直升机的概念。它的主要设计目标是提高传统漫游车路径选择的效率。因为前者必须通过*在地面上行进，所以操作者必须观察其周围环境，并为其仔细选择安全的路线，这将花费大量的决策时间。

这种正在开发的火星直升机采用传统的旋翼类型，旋翼叶片安装在其头部。重量约为2.2磅(1千克)，翅膀的长度约为1.1米。虽然目前的设计在很大程度上仍处于概念设计阶段，但一旦装备有摄像设备的“火星直升机”研制成功，它将能够有效而快速地勘测地形，从而帮助火星车提高在火星上旅行的效率。太阳能电池板安装在小型火星直升机的顶部，用于在白天吸收太阳能以确保运行，并确保直升机系统不会因夜间温度过低而受损。在白天操作期间，直升机将一次飞行3分钟，然后着陆并等待再次起飞。

在一段介绍视频中，“疯狂工程”的主持人、喷气推进实验室(JPL)的机械工程师迈克·米查姆说:“如果我们的漫游者能装备直升机并能看到障碍物后面的地形，这将大大提高我们选择漫游者路线的决策效率。”他还指出，有些人可能会错误地认为在火星上使用直升机会更容易。毕竟，那里的重力只有地球的3/8，但必须记住，火星上的大气密度只有地球的1/100！直升机能够起飞的原因是它的旋翼在一定密度的大气中产生的升力。如果空气密度太低，要么增加旋翼的转速，要么增加旋翼的面积，要么减轻自身重量，否则直升机将难以飞行。

在这段介绍性视频中，同样来自JPL的机器人专家鲍勃·巴拉兰博士指出:“我们面临的挑战包括火星上非常稀薄的大气层，以及需要将系统的质量做得非常小，以免超过直升机的升力极限。此外，它必须能够自主飞行并保持稳定状态，并且该系统必须能够在天然粗糙的岩石表面上反复起飞和降落。最后，它必须能够适应火星上的极端环境条件。”美国航天局已经建造了一个全尺寸火星直升机模型，并在喷气推进实验室的大真空室中进行了各种试验，以模拟火星大气环境。测试结果发现，在火星环境中，直升机的旋翼速度必须至少达到每分钟2400转，才能提供足够的升力，让直升机在空中悬挂3分钟，并飞出半公里的距离。

然而，工程师们也指出，每天任务后的着陆是整个过程中最危险的。进入火星大气层的着陆器将经历著名的“7分钟恐怖”，在此期间，航天器和地球之间的通信将暂时中断。正如巴拉姆博士指出的，这架每天在火星上起飞和降落的小型直升机每天都要经历“7秒钟的恐怖”。然而，还不清楚火星直升机项目何时完成，以及它是否会是美国宇航局计划于2020年发射的下一代火星车项目的一部分。然而，这个创新的想法确实为未来火星任务的规划提供了不同的参考。