火星直升机完成第四次飞行 滞空117秒往返超260米
5月1日消息,當(dāng)?shù)貢r間周五,美國國家航空航天局(NASA)的靈巧號火星直升機完成第四次飛行任務(wù),其升至距離火星表面16英尺(約合4.8米)的高度,向南飛行了436英尺(約合132.9米),并順利返回起點。
一周半前,靈巧號火星直升機順利完成火星首飛,開創(chuàng)了人類制造飛行器在另一個星球進行動力飛行的歷史。本周五靈巧號完成的第四次飛行比以往任何時候都飛得更遠更快。
圖示:靈巧號火星直升機在第四次飛行中所拍攝的畫面
美國東部時間周五上午10點49分,靈巧號火星直升機在火星正午時分升空。在升至距離火星表面4.8米的高度后,其向南飛行了132.9米,掠過巖石、沙丘和小隕石坑。靈巧號在空中盤旋,用所攜帶相機拍照,然后飛回起點。
這次飛行距離是五天前飛行距離的兩倍多。靈巧號此次飛行時間為117秒,而第三次飛行為80秒;而且此次靈巧號飛行速度更快,最高時速達到8英里(約合12.9公里)。
在當(dāng)天早些時候的新聞發(fā)布會上,NASA宣布將把靈巧號的壽命再延長30天。現(xiàn)在遠程控制靈巧號的工程師們已經(jīng)證明飛行器可以在火星稀薄的空氣中飛行。接下來他們將探索如何利用火星直升機協(xié)同毅力號火星車,從空中對火星表面進行探索。
靈巧號項目經(jīng)理米米昂(MiMi Aung)在周五舉行的新聞發(fā)布會上表示,“可以說靈巧號即將從技術(shù)演示階段順利畢業(yè)。”
靈巧號使用壽命原定為30個火星日。NASA原計劃火星直升機壽命到期后就不再飛行。NASA耗資27億美元打造的毅力號火星車于今年2月份登陸火星,而高僅1.6英尺(0.4米)、重4磅(1.8千克)的靈巧號火星直升機則是毅力號火星車的補充探索設(shè)備。
靈巧號使用壽命的延長不僅反映出飛行計劃的成功,也反映出毅力號火星車項目團隊探索周邊火星環(huán)境的渴望。毅力號火星車位于45公里寬的杰洛隕石坑內(nèi)。科學(xué)家們曾預(yù)計,火星車會前往一個古老干涸的河流三角洲,在那里是尋找火星是否存在過生命的跡象。
“我們找到了一個幸運的地點,”加州理工學(xué)院星球化學(xué)教授、毅力號火星車項目科學(xué)家肯尼斯·法利(Kenneth Farley)在電子郵件中說。他說,這個地點“為我們調(diào)查此前幾乎不可能看到的火星巖石提供了一個好機會。”
科學(xué)家們希望毅力號火星車至少能收集到一份巖石樣本,以便在后續(xù)任務(wù)中送回地球。通過對巖石年代的測定可以確定湖泊首次充滿水時的火星年齡。
法利預(yù)計,毅力號將花費數(shù)百個火星天來探索杰洛隕石坑中距離火星車不到1.6公里的地方,也就是需要花費相當(dāng)于地球上一年多的時間。
現(xiàn)在毅力號火星車的任務(wù)重點將轉(zhuǎn)為在火星表面進行科學(xué)觀測。這意味著毅力號火星車將不再拍攝靈巧號直升機在空中飛行的照片和視頻。
“我們確實很關(guān)注直升機,”火星車項目副經(jīng)理詹妮弗·特羅珀(Jennifer Trosper)在新聞發(fā)布會上說,“現(xiàn)在我們要把注意力移走一些。”
在第四次飛行中,靈巧號用所攜帶的相機尋找未來飛行的新起點。其第五次飛行將進行一次抵達新地點的單程飛行,隨后在5月份進行一到兩次飛行。
米米昂說,這架直升機可以執(zhí)行偵察任務(wù),幫助規(guī)劃毅力號的行駛路線,對火星車無法抵達的崎嶇不平地區(qū)進行拍照,還可以生成關(guān)于火星表面的立體圖像。
圖示:靈巧號火星直升機在第三次飛行中拍攝的毅力號火星車
她說:“從這次實驗中吸取的教訓(xùn)對未來空中探索任務(wù)很有用。”
本周四靈巧號曾進行過一次飛行嘗試,但本月早些時候遇到的一個問題重復(fù)出現(xiàn)。
在4月9日的一次測試中,直升機旋翼在沒有起飛的情況下全速旋轉(zhuǎn),啟動所花費時間比預(yù)期要長。最終靈巧號計算機沒有進入飛行模式,而是關(guān)閉了發(fā)動機。在為期一周的故障排除過程中,工程師們開發(fā)了軟件修復(fù)程序,但沒有安裝。因為最新軟件仍有可能引發(fā)更大問題,就像升級計算機操作系統(tǒng)有可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰一樣。何況這臺計算機在距離地球2億公里之外的火星,崩潰風(fēng)險甚至更高。
工程師們最終選擇了一個更簡單的解決方案:保持靈巧號直升機上的軟件不變,但調(diào)整從地球發(fā)送到火星的命令。這在很大程度上能解決問題,但并不是一個完美的解決方案。消除了這個問題,但它不是一個完美的解決方案。在地球上進行的測試顯示,仍有15%的幾率發(fā)生時差錯誤。
但工程師們也知道,如果再出現(xiàn)問題,他們總可以第二天再試一次。所幸周五的第二次嘗試非常順利。
如果靈巧號能繼續(xù)運行并被證明有用,NASA就繼續(xù)延長它的使用壽命。
米米昂和靈巧號首席工程師鮑勃·巴拉拉姆(Bob Balaram)說,這架直升機的設(shè)計壽命只有30個火星日,誰也不知道直升機到底能工作多久。但巴拉拉姆也表示,靈巧號的運行壽命并不是一定的。直升機通過太陽能電池板充電,動能不會耗盡。
靈巧號飛行的最高速度可能看起來并不是特別快,但這架直升機必須在沒有地球工程師幫助的情況下飛越火星,并使用朝下攝像機來繪制火星表面圖像。如果飛得太快,直升機可能會失去定位信息,甚至可能會墜毀。
雖然直升機旋翼足以產(chǎn)生更多升力,但靈巧號這次的飛行高度沒有超過前三次的4.8米。在很大程度上這是因為直升機所使用的高度計。高度計通過記錄發(fā)射激光并從地面反射回來的時間來測量高度。
巴拉拉姆說,4.8米的高度剛剛好,可以獲得用于導(dǎo)航的分辨率最佳圖像。
“在某些特定地點,直升機完全可以升得更高,”巴拉拉姆說。直升機可以上升到9.6米左右,“提供一些對火星車或科學(xué)家有用的全景圖像。”(辰辰)
總結(jié)
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