NASA：我們不僅要向火星投送火星車，還要投送直升機

原標題：NASA：我們不僅要向火星投送火星車，還要投送直升機

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火星直升機是一種小型的無人直升機。它將主要用於驗證飛機在火星上生存和飛行的可能性，預計將在2020年7月和火星2020計劃的火星車一起前往火星。

火星直升機在火星上的想像圖

圖源：NASA/JPL-加州理工

「NASA一直都做著開創性的工作，」NASA局長Jim Bridenstine說，「讓直升機去另一個星球飛行是一個很有創意的想法。火星直升機承載了我們未來對於探索火星的期望。」

火星直升機項目其實早在2013年8月的時候就由噴氣推進實驗室（JPL）發起了。該項目經歷了四年的論證、設計和重設計，最終將直升機的重量降到了4磅（1.8kg）。它的機身只有壘球大小。由於火星大氣比較稀薄，直升機的兩個對旋旋翼要保持每分鐘3000轉的轉速才能讓它飛起來，這一轉速大概是地球上轉速的10倍。

「用直升機來探索火星是科學研究與技術的一次成功結合，同時也是推進未來火星探索的一個機會，」 NASA科學委員會的副委員長 Thomas Zurbuchen 在華盛頓的總部評價道，「懷特兄弟在117年前證明了有動力的、有結構支撐的、受控的飛行器可以在地球上飛行，而現在另外一批工程師們將證明在另一顆星球上也可以做到同樣的事情。」

這架直升機也自帶了一些加強設備以適應火星環境，比如用來給鋰離子電池充電的太陽能電池板，以及幫助它度過火星寒冷夜晚的加熱器。火星2020計劃的火星車將藉助自己的底盤送一次快遞，把這個沒法獨自進行太空旅行的直升機帶上火星。

"地球上直升機的最高飛行高度記錄是40000英尺（約12km）。火星上的大氣密度大約只有地球上的1%，因此直升機在火星表面飛行的時候實際上相當於在地球上約100000英尺（約30km）的地方飛行。」JPL的火星直升機項目主管Mimi Aung說。「為了能在低空氣密度條件下飛行，我們做了很多優化工作，包括減輕飛機重量以及加強機身強度和引擎功率。」

火星2020計劃的火星車在火星登陸以後會找一個合適的地點放下直升機。之後火星車將駛離直升機，為直升機的飛行留出安全距離，同時它自己將作為一個信號中繼站。火星直升機在完成充電和測試之後將會開始接收來自地球上的指令，進行它的第一次火星飛行。

火星直升機和火星2020計劃的火星車

圖源：NASA/JPL-加州理工

「我們沒有給直升機配備一個飛行員，而且信號需要幾分鐘才能從地球抵達火星，所以我們沒法直接實時操縱，」Aung說。「不過我們在直升機里裝了自動駕駛模塊，一旦從地面收到指令，它就會自動開始執行飛行任務。」

飛行測試任務為期30天，期間將會進行五次距離遞增的飛行。一次的飛行距離大約有幾百米，飛行時長大約90秒。第一次飛行的時候直升機將會垂直爬升10英尺（約3米），盤旋大約30秒。

作為一次技術試驗，火星直升機項目被認為是高風險高回報的。如果沒能成功，火星2020計劃整體上也不會受到太大衝擊。而一旦項目成功，直升機將會成為火星探索的低空偵察兵，前往一些地面單位去不到的地方進行探索。

「提前看見行進路線前方隱藏的狀況在將來對於探索者是很重要的事情，」Zurbuchen說。「我們已經通過地面和軌道上的航天器對火星有了一定認知。現在通過鳥瞰式的新視角我們可以更好地計劃任務的下一步探索。」

火星2020將由聯合發射聯盟（ULA）的阿特拉斯V火箭發射。發射地點在位於佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地的41號航天發射工位。預計到達火星的時間是2021年2月。

火星車本體將會在登陸點附近收集各種地質數據，判斷宜居程度，調查是否有古代火星生命的痕迹，以及為將來的人類探險者調查資源和危險分布情況。科學家們將會通過火星車上的載荷識別和收集岩石土壤樣本，將它們裝在密封管里，為將來可能的取樣返回任務做準備。

火星2020計劃由NASA科學任務委員會抓總，JPL負責火星車部分的工作，位於肯尼迪航天中心的發射服務團隊負責發射任務。

（有刪節）

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編譯：徐鵬暉

校對：艾宇熙

編排：王璞

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via NASA

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