NASA 测试下一代火星直升机,为样本返回任务做准备

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发布时间:

2023-11-20

火星表面大气压力和表面重力分别只有地球表面的不到1%和三分之一,正是由于这种极低的表面压力,使得“机智”号的每分钟转速(rpm)在2400到2900之间才能在火星上飞行。这比地球上高得多,因为直升机通常只需要500到600 rpm就能飞行。

  11月26日消息,美国国家航空航天局(NASA)的“机智”号火星直升机正在火星的杰泽罗陨石坑探索,与此同时,NASA的工程师们也在地球上测试碳纤维叶片,用于下一代火星直升机,这些直升机将在未来的火星任务中超越“机智”号的性能,特别是计划在2030年代实现的火星样本返回任务。

  火星表面大气压力和表面重力分别只有地球表面的不到1%和三分之一,正是由于这种极低的表面压力,使得“机智”号的每分钟转速(rpm)在2400到2900之间才能在火星上飞行。这比地球上高得多,因为直升机通常只需要500到600 rpm就能飞行。

  “机智”号火星直升机采用了四片碳纤维叶片,组成了两个反向旋转的旋翼,意味着它们相互反向旋转,跨度为1.2米,如上说述转速在2400到2900 rpm之间。此外,“机智”号在地球上的重量约为1.8公斤,但由于火星的重力只有地球的三分之一,“机智”号在火星表面的重量只有0.68公斤。

  对于下一代火星直升机,NASA在帕萨迪纳的喷气推进实验室(JPL)的工程师们正在构造比“机智”号的叶片长10厘米的叶片,同时具有不同的设计和更高的强度。

  “我们将我们的叶片转速提高到了3500 rpm,这比‘机智’号的叶片快了750 rpm,”JPL的样本回收直升机副测试指挥泰勒德尔塞斯托(Tyler Del Sesto)在NASA的官方声明中说,“这些更高效的叶片现在不仅仅是一个假设,它们已经准备好飞行了。”

  据了解,下一代火星直升机的一个目标可能是在2030年代进行的NASA-ESA联合的火星样本返回任务。这个任务将包括三个部分:样本收集,样本回收和返回任务。样本回收任务将使用最多的设备,包括两架“机智”级的直升机,它们将用机械臂收集NASA的“毅力”号火星车目前正在火星杰泽罗陨石坑表面放置的样本。

  这些样本回收直升机的设计将与“机智”号有所不同,它们计划有一组四个轮子,用于在降落在样本几米远的地方后行驶到样本处。回收后,直升机将飞到样本回收着陆器(SRL),然后将样本装载到火星上升飞行器(MAV),该飞行器将样本发射到火星低轨道,然后返回地球进行分析。目前,“毅力”号已经收集了23个样本,目标是收集38个样本。

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