2021年9月4日,NASA毅力号火星车上的Mastcam-Z仪器的视频拍摄到了该机构的机智号直升机的第13次飞行的特写镜头。
视频来源:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

最近9月飞行的下行图像,让火星车成像团队将一段旋翼飞行器表现近乎完美的视频整合在一起。

NASA毅力号火星车9月4日拍摄的机智号火星直升机第13次飞行的视频,提供了迄今为止最详细的旋翼机的运行情况。

机智号目前正在为其第16次飞行做准备,计划不早于11月20日星期六进行,但160.5秒的第13次飞行是机智号最复杂的飞行之一。它涉及飞入“Séítah”地质特征内的各种地形,并为火星车团队从多个角度拍摄露头的图像。从26英尺(8米)的高度获取的图像,补充了第12次飞行期间收集的图像,为毅力号的科学家和火星车驾驶员提供了宝贵的见解。

由火星车的双摄像头Mastcam-Z拍摄,第13次飞行的一个视频片段显示了4磅(1.8公斤)的旋翼飞机的部分飞行轮廓。另一个视频提供了起飞和降落的特写镜头,这是一项科学观测的一部分,旨在测量直升机产生的尘埃羽流。

“Mastcam-Z的价值在这些视频剪辑中真正体现出来,”NASA南加州喷气推进实验室Mastcam-Z仪器的副首席研究员贾斯汀·马基说。“即使在300米[328码]之外,我们也能通过Mastcam-Z的‘右眼’拍摄到起飞和降落的精彩特写。虽然在通过‘左眼’拍摄的广角视野中,直升机只是一个小斑点,但它让观众很好地感受到了机智号正在探索的境的大小。”

在起飞过程中,机智号掀起了一小缕灰尘,右边的相机或 “眼睛 “拍摄到了在上升过程中向直升机右侧移动。在最初爬升到计划的最大高度26英尺(8米)后,直升机会做一个小的自旋动作,将彩色摄像机对准目标。然后,机智号俯冲,让旋翼的推力开始在稀薄的火星空气平移动,然后移动到屏幕外。之后,旋翼直升机返回并降落在起飞地点附近。该团队瞄准了一个不同的着陆点——离起飞约39英尺(12米)——以避免在第12次飞行完成时降落在沙地上的涟漪。

2021年9月4日,NASA毅力号火星车上的Mastcam-Z仪器的视频片段提供了机智号火星直升机第13次飞行的全景透视图。
影像来源:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

尽管从Mastcam-Z的左眼看去,直升机的画面比右眼少,火星的画面多,但这个广角让人看到了机智号团队为确保飞行成功而进行编程的独特方式。

“我们从陨石坑底部起飞,飞过一条高高的脊线,然后进入Séítah,”喷气推进实验室的独创性首席飞行员霍华德·格里普说。“由于直升机的导航过滤器更喜欢平坦的地形,我们在山脊线附近编入了一个航点,直升机在那里减速并盘旋片刻。我们的飞行模拟表明,这个小小的’喘息’将帮助直升机在巨大的地形变化中保持其方向。直升机在回去的路上也是这样。能亲眼看到这种情况的发生真是太棒了,它加强了我们建模的准确性和我们对如何最佳操作机智号的理解。”

广角视图也显示了机智号如何在飞行过程中保持高度。在最初上升到26英尺(8米)高度后,直升机向东北方向的山脊线飞行时,激光测高仪记录下了地面高度的变化。机智号会自动调整,在接近山脊时稍微上升,然后下降到比起伏的表面高出26英尺(8米)。一旦它向右飞出视野,机智号就会用它的彩色相机收集10张岩石露头的图像,然后返回到画面中,回到目标位置。

在第13次飞行之后,机智号和NASA的其他火星探测器在10月的火星太阳合相期间安静了下来,那时火星和地球在太阳的两端,阻碍了大多数通信。在合相之后,机智号在进行第15次飞行前进行了一次短暂的实验性飞行测试,开始了返回“莱特兄弟基地”附近的多飞行旅程,这是它在4月份的出发点。

有关机智号的更多信息

机智号火星直升机由喷气推进实验室建造,喷气推进实验室还为NASA总部管理其扩展任务期间的操作演示活动。它得到了美国宇航局科学、航空研究和空间技术任务局的支持。NASA位于加州硅谷的艾姆斯研究中心和位于弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心在机智号的开发过程中提供了重要的飞行性能分析和技术援助。AeroVironment Inc.、高通和SolAero也提供了设计协助和主要工具组件。洛克希德马丁航天公司设计并制造了火星直升机运送系统。

有关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样本的任务。

NASA将与欧洲空间局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。

如欲了解毅力号火星探测任务的更多相关信息,请访问:

nasa.gov/perseverance

以及

mars.nasa.gov/mars2020/

参考来源:

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-perseverance-captures-challenging-flight-by-mars-helicopter

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