美国一款火星滑翔机原型机在亚利桑那州进行飞行试验

  • 北京蓝龙
  • 2022-07-10 11:40:45
新奇!
【美国一款火星滑翔机原型机在亚利桑那州进行飞行试验】航天火星
概述
当工程师们思考进一步扩大在红色星球上空飞行的可能性时,一架火星滑翔机正在进行系留飞行试验(被拴在气球上翱翔)。美国亚利桑那大学于2022年 6 月 30 日发布了其滑翔机项目的最新进展,科学家们计划探索使用无动力滑翔机进行新的火星探索。
在火星上进行无人机飞行的测试已经取得了成功。一架机智号旋翼直升机Ingenuity于 2021 年 2 月与美国宇航局的毅力号火星车一起降落在红色星球,一年时间里,它已经在火星地表上空进行了29 次飞行。但对于机智号Ingenuity承担的探索、寻路功能来说,它的能力是有限的:它一次只能飞行三分钟,而且飞行高度只能 39 英尺(12 米)。
亚利桑那大学的科学家说,如果进展顺利,将来火星滑翔机可能利用在火星高海拔地区吹来的水平风速飞得更远、更快。该团队表示,他们已经完成火星滑翔机的原理样机设计,并正在进行高空系留飞行测试。他们表示,在夏季晚些时候,研究人员“将在海拔约 15,000 英尺(4,570 米)的地方测试滑翔机样机,那里的地球大气层较薄,飞行条件更类似于火星上的飞行条件。”
设计指标
如果在火星上执行任务,滑翔机可以在地表以上数十米(或英尺)处飞行,以获取比目前在轨卫星提供的分辨率更高的图像。设计中,整机重量 11 磅(5 公斤),配置有飞行、温度和气体传感器以及摄像头,以对地表火星车无法进入的陡峭区域(如峡谷和火山)进行成像观测(滑翔机将能够以低于 100 厘米/像素的速度绘制表面特征)。
火星的山谷,往往是尘埃聚集并升腾到大气的地方,也是微量气体混合的地方,同时山谷中气流流动对火星表面风速场形成也有重要影响,目前这方面数据很匮乏。

设计中的滑翔机飞行模式,一次可以在空中停留长达数天,使用一种称为动态翱翔的技术。这项技术是一项“仿生”设计,与地球上信天翁在高海拔地区使用高层风长时间飞行类似。
滑翔机「设计」中的主要科学问题是:
你如何才能无动力飞行?
你如何利用那里的风?
如何利用那里的热动力?
如何来避免使用太阳能电池板和依赖需要充电的电池?
成本
团队成员估计,这架滑翔机的成本将在 1 亿美元左右,远低于目前 NASA的 发现级任务的成本,(每项任务至少为 3 亿美元),其规模与自 2018 年开始服役的火星地震探测器“机遇号”火星车相仿。

研究人员在新闻稿中写道:“与以前的提议相比,这种滑翔机概念的一个决定性优势是它的简单性,并指出没有发动机的设计,将会对整机质量、复杂性和可靠性起到良性影响。”

实现性
至于这架飞机如何到达这颗红色星球?其实很简单,因为滑翔机可以装在一个立方体大小的小包裹中,这对于每次火星探索任务的“吨”级火星载荷,实现性很好。
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