博科园|美国宇航局的火星直升机,将如何到达火星?并在火星上飞翔呢?


美国宇航局独创性火星直升机将与毅力号火星车漫游者一起穿越3.14亿英里(5.05亿公里)的星际空间到达火星 。 但是对于在另一个星球上进行第一次实验性飞行测试的团队来说 , 设计最后5英寸(13厘米)的旅程一直是最具挑战性的 。 为了安全地导航这5英寸(“毅力”号从存放在火星车上的地方到火星表面的距离)发明了巧妙的火星直升机运送系统 。
美国宇航局(NASA)喷气推进实验室火星直升机项目经理米米·昂说:独创性不同于以往建造的任何其他直升机 , 因为火星上的动力控制飞行不同于任何尝试过的飞行 。 然后 , 必须想办法搭便车 , 并安全地从火星2020毅力号火车漫游车上被部署出来 。 Invenuity的方形机身(里面有电脑、相机、电池等)大约是一个垒球的大小(7.9x6.3x5.5英寸或20x16x14厘米) 。

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但如果你往盒子外面看 , 会发现很多其他重要的东西(包括天线 , 太阳能电池板 , 着陆腿和两个4英尺(1.2米)宽的转子) 。 这使得直升机的装载和部署成为一个挑战 , 整个包裹的重量约为4磅(2公斤) 。 喷气推进实验室火星2020任务的直升机接口负责人克里斯·萨尔沃(Chris Salvo)说:在火星漫游车任务中 , 即使增加一个新的垫圈通常也是值得辩论的 , 而独具匠心的火星直升机是一个庞大、脆弱、独特的硬件组合 。
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它与其他美国宇航局(NASA)在行星任务中提供的任何东西都不同 。 任务工程师考虑了火星车底盘上每一个可用的空位 , 包括机械臂 。 最终选择在毅力号的腹部 , 在一片相对平坦的火星红色星球表面上 , 应该可以提供大约26英寸(67厘米)的离地间隙 。 虽然这看起来似乎有很大的空间(一辆地球SUV提供了大约三分之一的空间) 。

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但递送系统将距离缩短了约2英寸(6厘米) 。 火星直升机大约有19英寸(49厘米)高 , 这就是5英寸旅行的用武之地 。 这不是一个很大的空间 , 但发现 , 如果水平连接直升机 , 就有足够的空间完成这项工作 。 毅力号火星车预计将于2021年2月18日落地约两个月后 , 将部署火星直升机 。 在早期火星地面行动中 , 火星车漫游者和直升机团队都将留意潜在的机场 , 大约一块33x33英尺(10x10米)的火星地产 , 相对平坦 , 没有障碍物 。

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当漫游车停在附近时 , 可以通过毅力看到 。 在任务的第60个火星日左右 , 毅力号将丢弃火星直升机交付系统的石墨复合碎片盾牌 , 该盾牌在降落期间保护直升机 。 然后它将驶入所选机场的中心 。 大约六天后 , 当直升机和火星车团队对一切都感到满意后 , 将命令火星直升机交付系统来做它的事情 。 部署过程开始于释放锁定机构 , 使直升机保持在适当的位置 。

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然后 , 电缆切割烟火装置开火 , 使支撑直升机的弹簧手臂开始将火星直升机从水平位置旋转出来 。 一路上 , 一台小型电动马达将拉动手臂 , 直到它卡住 , 使直升机机身完全垂直 , 两个弹簧着陆腿展开 , 然后慢慢的做好下降准备降落到火星表面上 , 当火星直升机成功起飞时 , 这无疑又是一大壮举!
博科园|研究/来自:美国宇航局/喷气推进实验室
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