NASA的火星直升机将成为另一个星球上的第一架飞机-这是它到达红色星球表面的方式

这个艺术家的概念向人们展示了火星直升机，这是一种小型的自动旋翼飞机，它将与美国国家航空航天局（NASA）的“火星2020”火星探测器一起飞行，以证明“红色星球”上重于空气的车辆的可行性和潜力。

小型飞船将试图证明动力控制飞行可以在另一颗行星上进行。但是，仅将其显示在火星表面将需要大量的创造力。

NASA的Ingenuity火星直升机将与“恒心号”火星车一起穿越3.14亿英里（5.05亿公里）的星际空间，以到达火星。但是，对于在另一个星球上进行首次实验飞行测试的团队而言，设计旅程的最后5英寸（13厘米）一直是所有挑战中最艰巨的任务。为了安全地导航到这5英寸，Ingenuity将从其存放在流动站的位置到火星表面的距离，他们提出了巧妙的Mars直升机投放系统。

“聪明才智与任何其他直升飞机都不一样，因为在火星上进行动力控制飞行不同于任何尝试，”南加州NASA喷气推进实验室的火星直升机项目经理MiMi Aung说。“然后我们必须找出如何搭便车并从火星2020恒心漫游车安全地部署的方法。”

在此视频片段中，一名工程师观察了2019年4月在丹佛洛克希德·马丁航天公司的火星直升机交付系统的测试。

机巧的方形机身（容纳计算机，照相机，电池等）大约相当于垒球的尺寸（7.9乘6.3乘5.5英寸，或20乘16乘14厘米）。但是，如果您在盒子外面看，还会发现许多其他重要的东西，包括天线，太阳能电池板，着陆脚和两个跨度为4英尺（1.2米）的旋翼，这对存放和部署直升机构成了挑战。整个包装的秤重约4磅（2千克）。

“在火星漫游者任务中，甚至还需要增加一个新的洗衣机，这通常值得商of，” JPL 2020年火星任务的直升机接口负责人克里斯·萨尔沃（Chris Salvo）说。“独创性的火星直升机是大型，易碎，独特的硬件组合，与NASA曾经在行星飞行任务中使用的任何东西都不相同。”

美国国家航空航天局（NASA）的Ingenuity直升机前往附着在恒心漫游者腹部的火星，必须安全脱离以开始在另一个星球上进行动力飞行的首次尝试。在美国宇航局喷气推进实验室和洛克希德·马丁航天公司进行的测试表明，一系列事件将使直升机降落到火星表面。

任务工程师考虑了漫游车底盘上每个可用的停车位是否用于其不寻常的添加，包括机械臂。他们最终降落在恒心的腹部上，该腹部在相对平坦的红色星球表面上应提供约26英寸（67厘米）的离地间隙。虽然这似乎是一个很大的空间（地球SUV提供了大约三分之一），但传送系统使该距离减少了约2英寸（6厘米）。机巧的高度约为19英寸（49厘米）。这就是5英寸旅程的起点。

萨尔沃说：“没有太多的玩耍空间，但我们发现，如果将直升机水平安装，就足以完成工作了。”

工作如何完成

毅力将于2021年2月18日降落约两个月后部署。在早期水面作战期间，流动站和直升机团队都将寻找潜在的飞机场-33×33英尺（10×10米）的火星地产区域，相对平坦，水平，受阻-当流动站停在足球场附近时，可以通过毅力观看。

在任务执行的第60个火星日（或称太阳日），毅力将掉落火星直升机交付系统的石墨复合材料碎片护罩，以保护着陆期间的直升机。然后它将驶入所选机场的中心。大约六天后，在直升机和漫游者团队感到一切顺利之后，他们将命令火星直升机交付系统执行其任务。

美国国家航空航天局（NASA）独创的火星直升机的飞行模型。

部署过程从释放锁定机构开始，该锁定机构将直升机保持在原位。然后，切断电缆的烟火装置开火，使弹簧力臂将直升机保持住，从而开始将“机智”旋转到其水平位置之外。在此过程中，一台小型电动机将拉动臂杆直至其闩锁，使直升机机体完全垂直，并部署了两个弹簧加载的着陆脚。另一个烟火射击，释放了另一只腿。

丹佛洛克希德·马丁航天公司（Lockheed Martin Space）的部署系统经理戴维•布歇尔（David Buecher）说：“部署系统必须一直保持流动站和直升机之间的电气和数据电缆连接，直到它准备好掉落为止。”“尽管我一直在努力地开发基于空间的部署系统，但这个系统又处于另一个层次。”

如果一切顺利，任务控制器将命令释放系统，而Ingenuity将覆盖最后5英寸。一旦确认跌落良好，将下令毅力离开，以便直升飞机可以开始使用太阳能电池板为其电池充电。到那时，Ingenuity的飞行测试程序的30 sol时钟开始计时。

2020年4月6日，火星直升机在图像的下部中央可见，被固定在NASA恒心漫游者腹部的肯尼迪航天中心。毅力降落大约两个半月后，这架直升机将被部署到火星表面。

独创性的火星直升机是一项对新技术的实验性飞行测试。未来的火星飞行任务可能会招募第二代直升机，以增加空中探索的范围。它们可以充当人员的侦察员，携带少量有效载荷或调查悬崖，洞穴，深坑和其他未访问或难以到达的目的地。但是在发生任何此类情况之前，测试车辆必须证明它是可能的。

在测试车辆能够执行任何上述操作之前，它必须安全着陆在火星表面。

“独创性需要恒心，”昂恩说。“火星直升机交付系统是一个精巧的小发明，它只是“火星2020”任务如何在超出我们的测试要求的范围内工作的一个示例。除了直升机和直升机，他们还必须将专门用于直升机操作的电子基站和天线整合到流动站中。我们的团队必须紧密合作才能使这个复杂的系统正常工作。当创造力飞翔时，这将是我们所有人都能分享的成就。

关于火星2020任务

JPL是位于帕萨迪纳的Caltech的一个分支，为NASA制造和管理直升机。洛克希德·马丁航天公司提供了火星直升机交付系统。位于肯尼迪航天中心的NASA发射服务计划负责发射管理。

毅力是一位重约2,260磅（1,025公斤）的机器人科学家。流浪者的天体生物学任务将寻找过去的微生物生活的迹象。它将表征地球的气候和地质特征，收集样本以供将来返回地球，并为人类探索红色星球铺平道路。无论在哪一天的7月20日至8月20日，毅力都将开始。 11发射期间，它将于2021年2月18日登陆火星的Jezero陨石坑。

火星2020恒心漫游者任务是一项较大计划的一部分，该计划包括对月球的访问，以此为人类对红色星球的探索做准备。NASA负责在2024年之前将宇航员送回月球，到2028年，它将通过NASA的Artemis月球探测计划在月球及其周围建立持久的人类存在。