作者莫妮卡·格雷迪，《对话》 美国宇航局的智谋火星直升机在火星表面盘旋
信用:NASA 想象你正在驾驶一架模型直升机或无人驾驶飞机
你和自动控制在一起
你打开它们
转子开始转动，逐渐增加旋转
你看着，然后按下电梯控制器
你的直升机上升，盘旋，然后在下一个命令前进
哎呀，它不够高
你快速移动操纵杆，无人驾驶飞机上升，飞过障碍物
最后，它在空中，在沙丘、山丘和山谷上方高速移动——随着风景的展开发回照片
现在想象你正在1.8亿公里外的星球上驾驶无人机
你的命令需要20分钟才能到达这个星球——而你看到的正在发生的事情的照片是20分钟前的
如果出现任何问题，你不能采取回避或纠正措施
如果出了问题，那就太晚了
这种情况是美国国家航空航天局的工程师们不希望在4月19日火星上智谋直升机的首次飞行中经历的
幸运的是他们没有
由于软件问题，航班已经延期
考虑到火星和地球之间的时间延迟问题，所有操作“心灵手巧”的命令都必须提前发送——因此工程师们必须确保他们的命令序列没有错误
所有的计划和计算都有了回报
英国夏令时刚过12点，美国宇航局的一名工程师向任务控制中心宣布，“所有数据集都是名义上的”
当然，这是太空谈话:“我们非常快乐，一切都很好
“几分钟后，我们看到了数据——一个相当不讨人喜欢的图表
但对于任务控制中心的工程师来说，鼓掌欢呼就足够了
接下来是图像——第一张来自心灵手巧的相机，一张它自己的影子盘旋在水面上的照片
相当惊人——但是我们以前见过飞船的影子
然后是视频——对我来说，这完全令人震惊
由“坚韧”号火星车拍摄，它展示了它的旅伴从起飞到着陆的完整飞行过程
这是一部关于另一个星球上第一次动力飞行的电影，由另一个机器人拍摄
它几乎太聪明了——看起来像是美国宇航局非常擅长制作的一些动画
但这是真的
这太棒了
火星上的第一次飞行并不像想象的那么冒险——没有在荒凉的地形上翱翔，也没有拍摄环形山和沙丘
智谋号在再次着陆前上升到离地面约三米的高度
它在空中总共飞行了大约40秒
但是这40秒与地球上第一次成功的动力飞行有着相似的重要性——它只持续了大约12秒
诚然，莱特兄弟的这次飞行向前推进了约40米——但与智谋号的离地高度相似
工程奇迹 心灵手巧首航的重要性是什么？最重要的是，这是一项技术和工程成就
飞行需要升力——飞机的重量和提供这种升力的上下表面之间的大气压力差之间有一种众所周知的关系
直升机的旋转叶片提供所需的升力——叶片旋转得越快，产生的升力就越大
在地球上，平均气压为1000毫巴，直升机桨叶以每分钟400至500转的速度旋转
火星重力的降低(约为地球的三分之一)有助于抵消低得多的大气压力(约6毫巴)的影响
但即便如此，心灵手巧号的叶片必须每分钟旋转约2400次，才能为两公斤重的飞船提供所需的升力
对于两个一米长的叶片来说，达到如此快的旋转速度是推进技术的一个重大进步
这次飞行也预示着未来的事情:美国国家航空航天局已经计划在未来两周内进行更多复杂程度越来越高的飞行
当风速和风向加入大气压力成为需要解决的问题时，进展必须谨慎——随着直升机的移动，新的危险将变得明显
心灵手巧没有传统直升机的后旋翼叶片来“操纵”——而且，如前所述，命令不能实时给出
每一次飞行都将像第一次一样扣人心弦——每一次飞行都将提供杰零陨石坑所在的当地环境的新景观
尽管这些图像有限，但它们仍然有助于“坚持不懈”对周围环境建立更好的了解
美国国家航空航天局(Nasa)和欧洲航天局(Esa)计划的两项火星任务——火星探索2022(ExoMars 2022)和样本返回任务——目前都没有机载直升机
样品返回任务，定于2026年发射，有一个火星车，设计用来收集恒心收集的样品管
想象一下，如果取物车由一架直升机伴随，以确保它从着陆点以最安全和最有效的路线到达试管缓存，然后到达将从火星表面携带样本进入轨道的飞行器
这听起来像科幻小说——但它正变得越来越容易实现
智谋号显然携带了莱特兄弟飞机“莱特飞行器”的一小块帆布
很明显，这是小飞船成功的极好标志
穿越火星表面的飞行可能永远不会像穿越地球的飞行那样平常——但它们会发生
也许这第一次飞行不是一小步或一大步——但它肯定是转子叶片上升到历史
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