創造力NASA的技術實驗，正準備嘗試第一次載人飛行到紅色星球。 當漫遊者 美國宇航局毅力號 將於 18 年 2021 月 日登陸火星，它將搭載一名小而強大的乘客： 獨創性火星直升機.
這架直升機在地球上重約 1,8 公斤，機身只有紙巾盒那麼大，六年前出現的可能性不大。 位於南加州的美國宇航局噴氣推進實驗室的工程師們知道理論上可以在火星稀薄的大氣層中飛行，但沒有人確定他們是否能製造出足夠強大的飛行器，能夠在質量受到極大限制的情況下自主飛行、通信和生存。 然後，該團隊必須在地球上的測試中證明它可以在火星的條件下飛行。 目前，該團隊正準備在火星的真實條件下對該設備進行測試。 Ingenuity 在 30 年 2020 月 日經歷了強烈的發射振動，在 Perseverance 號上墜入火星大氣層。
獨創性是一次飛行實驗
Mars Ingenuity 直升機是所謂的技術演示——一個狹隘的項目，其目的是首次測試新的可能性。 先前的突破性技術演示包括第一輛火星探測器 Sojourner 和飛越火星的火星立方一號 (MarCO) 立方星。
這架直升機不攜帶科學儀器，也不屬於毅力號科學任務的一部分。 Ingenuity 的目標是一項工程目標：演示旋翼機在火星極薄的大氣層中的飛行，其密度僅為地球大氣層密度的 1% 左右。 Ingenuity 團隊將在 30 火星（31 地球）日演示窗口期間進行多達五次試飛。
火星不會對 Ingenuity 很友善
由於火星大氣層非常稀薄，Ingenuity 的設計很輕，其轉子葉片比地球上具有 Ingenuity 質量的直升機所需的葉片更大且旋轉速度更快。
在這顆紅色星球上，火星車和直升機的著陸點 Jezero 隕石坑夜間溫度為負 90 攝氏度。 這些溫度將突破 Ingenuity 中使用的成品零件的原始設計限制。 在預計溫度下在地球上進行的測試表明，Ingenuity 的部件應該可以按預期工作，但該團隊期待在火星上進行真正的測試。
“Ingenuity 到達火星後要做的第一件事就是熬過它的第一個晚上，”Ingenuity 在 JPL 的運營經理 Tim Canham 說。
匠心取決於毅力
Ingenuity 位於 Perseverance 漫遊車腹部下方的一側，帶有一個蓋子，可以保護它免受著陸時拋出的碎片的影響。 在其 471 億公里的火星之旅中，火星車和直升機都安全地安置在航天器的太空艙內。 火星 2020 航天器的電力系統會在途中定期為 Ingenuity 的電池充電。
為了到達火星表面，Ingenuity 和 Perseverance 將在著陸時一起離開。 漫遊者的進入、下降和著陸系統包括一個超音速降落傘、用於自主避險的新“大腦”以及用於將漫遊者降低到地面的機動起重機的組件。 任何航天機構登陸火星的嘗試中只有大約 50% 取得了成功。
一旦找到適合直升機的位置，火星直升機交付系統將放下著陸台，將直升機返回到下降位置，然後將 Ingenuity 輕輕降低到地面。 在直升機的整個調試活動和飛行測試期間，火星車將與地球保持通信。
機智對於一個小機器人來說是很聰明的
延遲是與星際距離的航天器通信的一個組成部分，這意味著 JPL 的 Ingenuity 飛行控制器將無法用操縱桿控制直升機。 事實上，隨著飛行的進行，他們將無法查看飛行的工程數據或圖像。
這樣，Ingenuity 將根據其在地球上的工程師設定的參數做出自己的決定。 例如，直升機有一種可編程恆溫器，可以讓它在火星上保持溫暖。 在飛行過程中，Ingenuity 將分析傳感器數據和地形圖像，以確保其停留在項目工程師定義的飛行路徑上。
Ingenuity 團隊正一步一步走向成功
鑑於 Ingenuity 的實驗性質，該團隊列出了直升機在 2021 年春季起飛和降落之前必須滿足的一系列里程碑。 該團隊將它們定義如下：
- 在火星巡航中倖存下來並成功著陸
- 堅持不懈地安全浮出水面
- 在非常寒冷的火星夜晚自動加熱
- 從轉子上的太陽能電池板獨立充電
- 通過稱為火星直升機基站的子系統與直升機成功通信並返回
如果在另一個星球上的首次試飛成功，Ingenuity 團隊將再進行幾次試飛。
Ingenuity的成功工作將改變火星探索的未來
Ingenuity 旨在展示在火星大氣層中飛行所需的技術和獨特的操作。 如果成功，這些技術和在另一個星球上駕駛直升機的經驗可能會導致製造其他先進的機器人飛機，這些飛機可能成為未來機器人和人類火星任務的一部分。
未來直升機在火星上的可能用途包括提供目前地球上的軌道飛行器、漫遊車和著陸器所沒有的獨特有利位置； 用於機器人或人類的高清成像和智能； 以及全地形車難以進入的地形。 未來的直升機甚至可以幫助將輕型但重要的有效載荷從一個地方運送到另一個地方。
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