这周的周一,独创性直升机降落在火星上毅力探测器2月-起飞从火星表面。更重要的是,它在离地面3米的地方盘旋了大约30秒,然后又回来了。

这听起来不像是一个巨大的壮举,但它确实是。独创性的飞行是第一次有动力的飞机在另一个星球上飞行。它是人类历史上的一个里程碑空间探索。

阿波罗11号飞船著名地降落在月亮在美国,一旦重新发射,它就必须摆脱月球的引力,返回地球。然而,在一个没有大气的世界环境中维持飞行是另一回事。

如今已成为历史的“独创性”直升机起飞了六年让。我们可以理解为什么,一旦我们理解了需要的复杂性。

为什么火星本地飞行很重要

在另一个世界进行直升机飞行有几个技术挑战。首先,也是最重要的一点,直升机需要大气层才能飞行。

直升机的叶片或“旋翼”必须旋转得足够快,才能产生一种称为“升力”的力。但是升力只能在某种大气存在的情况下产生。虽然火星有大气层,但它比地球的稀薄得多实际上,薄了大约100倍

因此,在火星大气层中飞行的独创性就相当于在地球上100,000英尺的高空飞行一架直升机。作为参考,商用飞机在地球表面三万到四万英尺之间飞行,这是我们有史以来最高的地球上的直升机高度是42000英尺

在地球上测试飞行器需要一个加压的房间,从那里可以提取大量的空气来模拟火星的大气层。

然后还要考虑火星的引力,大约是引力强度的三分之一地球。这实际上给了我们一点优势。如果火星有和地球一样的大气层,它的重力更小,这意味着我们可以用更少的能量来提升独创性。

不过,虽然火星的重力对我们有利,但大气层的缺乏抵消了这一点。

独创性的成功标志着人类首次尝试在地球之外进行这样的飞行。原因可能很简单,就像上面提到的,这个任务非常非常困难。

先进制造

“独创性”公司能够克服火星大气层中的障碍主要有两种方法。首先,为产生升力,两个转子(由碳纤维制成)必须比地球上任何一架直升机都要快得多。

在地球上,大多数直升机和无人机的旋翼转速都在每分钟400-500转左右。“独创性”号的转子以每分钟2400转的速度旋转。

它还有一个独特的飞机翼展比。独创性的身体只有纸巾盒那么大,而它的刀片从顶端到顶端有1.2米。

即使是发射信号开始飞行也需要一系列先进的技术。虽然无线电信号在地球和火星之间传播只需要几分钟,但还有一个延迟的时间让这些信号到达直升机。

当你考虑这些信号必须经历的旅程时,这是有意义的:从地球上的计算机,到卫星天线,到火星勘测轨道飞行器,再到毅力号漫球车,最后,到直升机。

火星上的遥控飞行

独创性就是我们所说的“技术演示”。简单地说,它的唯一目的就是证明它能完成一系列简单的任务。在接下来的几周内,这架直升机还将进行三到四次飞行,其中最冒险的一次将是从毅力号起飞并飞行到大约300米远的地方。

从飞行中检索到的数据将被分析,并作为未来更先进飞机设计的关键输入。一旦这项技术被应用,它的潜力将是巨大的。

在火星上运行的无人机和直升机可以充当侦察兵的角色,在漫游者之前检查土地,以确定去那里旅行是否安全。这种飞行器甚至可以帮助在火星表面寻找水和生命。

在2035年,这是预计的第一批人类将登陆火星这些机组人员很有可能在当地接受实时操作飞机的训练,并对地面进行障碍物和危险地形的测量,以发现可能伤害人体、损坏宇航服、飞机或漫游者的障碍物和危险地形。

向过去致敬,展望未来

作为对地球上第一次动力飞行的感人致敬,美国宇航局喷气推进实验室的科学家们为火星直升机添加了一个历史性的人工制品。与一块太阳能电池板下面的电缆相连的是莱特兄弟1903年制造的莱特飞行器的一小片机翼。

这项飞行历史上的项目是进入太空的地球飞行器的第二件部件;在阿波罗任务中,一块类似的机翼被带到月球上。

在其他世界中,已经有任务在推进动力飞行的障碍。特别是,蜻蜓直升机计划在土卫六表面飞行,土卫六是土星的卫星之一,预计于2034年到达。

也许它也会带走地球历史的一部分,随着我们继续探索其他行星天体,一个一个的世界。谈话

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图片来源:美国国家航空航天局

Gail Iles博士是RMIT大学物理系的高级讲师,也是新空间科学理学士的创始人和项目协调员。在获得英国莱斯特大学的实验物理学博士学位后,盖尔在法国的欧洲航天局开始了她的科学生涯,在那里她研究了“呕吐彗星”上的材料的性质——在这个位置上她看到了她的…

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