美国宇航局的“火星直升机”在历史性飞行前完成测试

美国宇航局的火星直升机赢得了一张前往这颗红色星球的机票。

航天局宣布，这架小型飞机，2014年开始开发今年早些时候，他们在模拟火星大气层的条件下完成了一系列严格的飞行测试。5月中旬，这架直升机返回美国宇航局位于加州帕萨迪纳的喷气推进实验室(JPL)进行更多的测试和改进。

美国国家航空航天局(NASA)预计将完成最后的测试和收尾工作，以便在今年夏天将它安装到火星2020漫游者的腹部。

“但在我们在火星上飞行之前，我们永远不会真正完成对直升机的测试，”喷气推进实验室火星直升机项目经理米米·昂说，在一份声明中说．

今年春天早些时候，这架4磅重的太阳能动力直升机成功完成了一系列测试飞行，它背后的团队对它进行了成功的概念验证，他们竖起大拇指、微笑和拥抱。

昂说:“为在火星上的首次飞行做准备，我们已经用一个工程模型记录了超过75分钟的飞行时间，这与我们的直升机非常接近。”在一份声明中说．“但最近的飞行模型测试是真实的。这是我们飞往火星的直升机。我们需要看到它像宣传的那样有效。”

虽然它与为在地球上运行而建造的直升机和无人机共享设计线索，但火星直升机无疑是在火星上的家。除了按照航天器标准建造，以承受发射时的重力和振动外，它的抗辐射系统还可以在火星表面的寒冷条件下运行，温度可以低至零下140华氏度。

尽管它的尺寸相对较大，但组成这架飞机的1500多块碳纤维、飞行级铝、硅、铜、箔和泡沫材料都是为了将重量降到最低而设计的。在稀薄的火星大气层中飞行，使用轻质材料绝对是至关重要的;相当于地球上十万英尺的高度因此，其近4英尺长的桨叶需要在2400至2900转/分之间旋转，大约比传统直升机快10倍。

昂说:“为了实现这两者的结合，建造一艘能够快速旋转并能够控制它的飞行器，加上能够拥有在火星上操作所需的自主水平，同时仍然建造得足够轻，能够提升1%的大气密度，这些是我们克服的挑战。告诉SpaceFlightNow．

为了测试直升机在火星条件下的性能，该团队使用了喷气推进实验室的空间模拟器。这个25英尺宽的真空舱曾容纳过旅行者号(Voyager)和卡西尼号(Cassini)等具有历史意义的航天器，它能够准确地创造与火星表面类似的条件。但这还不足以取代大气层。第一次，工程师们还必须消除相当一部分地球引力。

“让我们的直升机进入极薄的大气层只是挑战的一部分，”喷气推进实验室火星直升机测试指挥泰迪·查内托斯(Teddy Tzanetos)说。“要真正模拟在火星上飞行，我们必须去掉地球三分之二的引力，因为火星的引力要弱得多。”

为了实现这一点，该团队创建了一个“重力卸载系统”，在测试飞行期间为飞机提供系留拖曳。直升机轻松地在空中盘旋，大家都松了一口气。

您可以看到在下面的视频中空间模拟器内火星直升机的成功测试，这需要大约30秒来获得关键的镜头。

随着火星飞行认证的完成，直升机接下来将与火星2020漫游者一起打包在2020年7月的火星任务中．在2021年2月底着陆后的两到三个月，美国宇航局预计将开始对该直升机的首次测试，最多飞行五次，距离逐渐增加，最长持续90秒。尽管这是一项演示技术，但研究人员希望飞机上的高分辨率下视摄像头能提供火星的一些历史景观。

“清楚地看到下一座山后面有什么对未来的探险家来说至关重要，”位于华盛顿总部的NASA科学任务理事会副局长托马斯·祖布臣说，说去年5月．“我们已经从火星表面和轨道上看到了很棒的景象。通过‘火星探测器’的鸟瞰视角，我们只能想象未来的任务将会实现什么。”