2021年4月22日,NASA机智号火星直升机在杰泽火山口上空进行第二次实验性飞行测试。图像由毅力号火星车的Mastcam-Z成像仪拍摄。
Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

这架小型旋翼飞机在第二次飞行时视野扩了。

4月22日,NASA机智号直升机成功地完成了它的第二次火星飞行,这是它的实验飞行测试窗口的第18个太阳日。这次飞行持续了51.9秒,为4月19日的第一次飞行增加了几项新挑战,包括更高的最大高度、更长的飞行时间和侧向移动。

“到目前为止,我们收到和分析的工程遥测数据告诉我们,这次飞行符合预期,我们之前的计算机建模是准确的,”鲍勃·巴拉罗姆Bob Balaram说,他是位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室的聪明的火星直升机的总工程师。“我们已经完成了两次火星飞行,这意味着在这个月机智号活动中还有很多东西要学习。”

在莱特兄弟基地进行的第二次飞行测试中,机智号于美国东部时间凌晨5点33分(太平洋标准时间凌晨2点33分)或当地火星时间下午12点33分再次起飞。“在第一飞行的最高高度是离地面10英尺(3米),而机智号这次升到了16英尺(5米)。在直升机短暂盘旋后,其飞行控制系统执行了轻微的(5度)倾斜操作,允许来自反向旋转的旋翼的部分推力使飞机侧向加速7英尺(2米)。

“直升机停了下来,在原地盘旋,转了一圈,把相机对准不同的方向,”喷气推进实验室机智号首席飞行员Håvard Grip说。“然后它飞回机场中心着陆。这听起来很简单,但关于如何在火星上驾驶直升机还有许多未知之处。这就是我们在这里的原因——让这些未知的东西为人所知。”

在火星上操纵飞机比在地球上要困难得多。尽管火星上的重力大约是地球的三分之一,但直升机必须在大气层的协助下飞行,而火星大气层的密度只有地球表面的1%左右。每次飞行的每一秒都提供了大量的火星飞行数据,可以与在地球上进行的建模、模拟和测试进行比较。NASA也获得了在火星远程操作旋翼飞行器的第一次实践经验。这些数据集对于未来的火星任务来说是无价的,这些任务可能需要下一代直升机来为他们的探索增加空中维度。

NASA毅力号火星探测器用它左边的Mastcam-Z相机获得了这张照片。Mastcam-Z是位于探测器桅杆高处的一对摄像机。这是相机在拍摄视频时拍摄的一组静态画面。这张照片拍摄于2021年4月22日。
图片来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS

机智号火星直升机项目是一项高风险、高回报的技术示范。如果机智号号在第30个火星日的任务中遇到困难,NASA毅力号火星探测器科学收集任务不会受到影响。

与第一次测试一样,毅力号火星车从211英尺(64.3米)外的范·齐尔瞭望点(Van Zyl Overlook)使用其Navcam和Mastcam-Z成像仪获得了试飞的图像。机智号团队于美国东部时间上午9点20分(太平洋时间上午6点20分)收到了飞机传回的初始数据集,包括图像。

“在第二次飞行中,我们对其中一个相机的变焦平尝试了略微不同的方法,”毅力号项目成像科学家、喷气推进实验室Mastcam-Z副首席研究员贾斯汀·马奇(Justin Maki)说。“在第一次飞行中,其中一个摄像机完全放大了起飞和着陆区域。第二次飞行时,我们将摄像头的焦段缩短了一些,以获得更宽的视野,以捕捉更多的飞行镜头。”

根据数据和图像表明,火星直升机不仅在第二次飞行存活了下来,而且也按照预期飞行,机智号团队正在考虑如何最好地扩大其下一次飞行的区域,以便从另一个世界的首次成功飞行测试中获取更多的航空数据。

机智号火星直升机的导航摄像头捕捉到直升机在杰泽罗火山口表面的阴影,这是直升机在2021年4月22日的第二次实验试飞。
图片来源:NASA/JPL-Caltech

机智号的更多相关信息

喷气推进实验室负责建造了机智号火星直升机由,同时为NASA总部管理着相关的技术演示。机智号得到了NASA科学任务理事会(Science Mission Directorate)、NASA航空研究任务理事会(Aeronautics Research Mission Directorate)和NASA太空技术任务理事会(Space Technology Mission Directorate)的支持。 NASA的艾姆斯研究中心Ames Research Center)和兰利研究中心(Langley Research Center)为机智号提供了重要的飞行性能分析和技术援助。

在NASA总部,戴夫·莱弗里(Dave Lavery)是机智号火星直升机的计划主管。在喷气推进实验室,米米·昂是项目负责人,J·鲍勃·巴拉兰姆是总工程师。

如欲了解更多机智号的相关信息,请访问:

https://go.nasa.gov/ingenuity-press-kit

以及

https://mars.nasa.gov/technology/helicopter

毅力号的更多相关信息

毅力号任务在火星上的主要目标是天体生物学,包括寻找古微生物生命的迹象。毅力号将对火星的地质和过去的气候进行表征,为未来人类探索红色星球铺平道路,除此之外,毅力号任务还是第一个收集和储存火星岩石和风化层(regolith,破碎的岩石和尘土)样本的任务。

NASA将与欧洲空间局(European Space Agency,ESA)合作进行后续的飞行任务,送探测器前往火星,从火星表面收集暂时缓存的样本,然后将它们返回地球进行进一步的分析。

喷气推进实验室由位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院(Caltech)为NASA代为管理,毅力号的建造和运营管理由喷气推进实验室负责。

如欲了解更多毅力号的有关信息,请访问:

nasa.gov/perseverance

以及

mars.nasa.gov/mars2020/

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金龍 覃

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