美国宇航局的聪明才智在火星上完成了自主飞行

经过 托马斯伯卡特

有史以来第一次,在地球以外的身体上已经实现了非火箭动力飞行。美国宇航局’s 聪明才智 Helicopter是Mars 2020 Mission的一部分,在4月19日星期一完成了首次航班。车辆在12:34 AM PDT(07:34 UTC)上抬起并飞行39.1秒。喷气机推进实验室的飞行控制器收到了在PDT(10:46 UTC)3:46的成功航班的数据。

第一个飞行 聪明才智 开始在太阳系中的火星和其他机构上的未来任务进行技术演示。它的腰带下的第一次飞行, 聪明才智 现在将承担支持科学业务的作用 毅力 流浪者,在其主要30天的使命期间完成最多五次航班。可以添加其他航班作为扩展任务的一部分。

尽管 聪明才智 不携带自己的任何科学仪器,它配备了一对相机,可用于侦察潜在的科学兴趣的位置 毅力.

从中吸取的经验教训 聪明才智 还将告知未来计划在太阳系中的其他地方飞行。这 蜻蜓 使命设定为于2027年推出,并于2036年抵达泰坦,使用大型自主旋翼飞行器来探索土星’最大的月亮。也提出了飞机探索金星,同时避免了表面上的恶劣条件。

未来的火星任务也可能利用旋翼飞机进行研究和探索目的,作为持续的机器人任务的一部分或支持人类空间的一部分。

聪明才智’S的影子如飞行期间在直升机上看到的相机– via NASA

飞行的准备开始于4月3日 聪明才智 被从肚子里释放了 毅力 流浪者。一旦流动站驶离直升机,太阳能电池板顶部 聪明才智‘S转子开始为飞行电池充电。 聪明才智‘S锂离子电池可以电力飞行持续高达90秒。

一系列直升机结账’S转子递增验证 聪明才智 已准备好飞行。一旦转子叶片被解锁,在近飞行速度的第二次测试之前,完成了每分钟的慢旋转试验到仅为每分钟的50个转动,每分钟约2,400次。

在此高速旋转测试期间,JPL的团队确定了一个命令序列问题,延迟了初始飞行尝试。阻止安全转换的时间问题 聪明才智‘使用次要软件更新纠正了飞行计算机的飞行电脑。

一旦使用地球上的测试环境验证了软件修复,将上传更新 聪明才智 并成功完成了名义上的旋转测试,清除了4月19日第一次飞行的方式。

聪明才智 需要旋转一对同轴,反向旋转,1.2米长的碳纤维转子,每分钟2,400轮,以便在薄火星大气中产生足够的升力。火星表面的大气压是地球上海平面的0.6%的压力,直升机需要更多的速度’S转子产生升力。

偏移这一挑战略微是火星上的低重力,这在地球表面的重力中只有38%。这意味着只需要在火星上抬起地球所需的38%的升力。尽管如此, 聪明才智 不得不是轻盈的,大规模只需1.8公斤。

由于总重量为每秒3.7米的加速度, 聪明才智 在火星上重达6.7名牛顿。因此,直升机转子必须向上产生6.7牛顿的升力,以从表面升降。

第一架飞行的轮廓包括垂直起飞,然后在海拔3米处的悬停30秒。同时徘徊, 聪明才智 单一的90度转弯。直升机然后下降并触及,跳跃持续总共39.1秒。

在飞行期间的风速预计基于地面车辆上的车辆和预测的测量值下降了两到六米。

使用第一架飞行的图像 聪明才智‘在船上导航相机,以及附近的相机 毅力 流浪者。 毅力 观察到64.3米的第一架飞行,在名为Van Zyl的位置,使用Mastcam-Z相机录制视频。

着陆后, 聪明才智 发送飞行遥测到 毅力, 然后将数据转移到 火星侦察轨道器(MRO), 然后将数据下行发送到 深空网(DSN) on Earth. The DSN’S马德里设施是任务接收来自MRO的数据。

遥测证实了飞行成功,也是所有的直升机’在着陆后,S系统继续保持健康。

飞行发生在附近的平坦和清澈的区域 毅力 Rover登陆网站在Jezero火山口。在成功的航班后,美国宇航局托马斯Zurbuchen的美国宇航局助理管理员表示,这一领域现在将被称为Wright Brothers Field,以奥维尔和威尔堡赖特命名为地球上的动力飞行。来自Wright Brothers的一小块面料’飞机在船上进行 聪明才智.

第二次飞行 聪明才智 定于4月22日早于4月22日,在第一次飞行后待定其他数据审查。两种航班将增加海拔5米,并包括两米的卧式转移。第三起飞将包括50米的水平导流,在五米的高度。

最初的30天飞行试验窗口持续到4月4日,虽然可以根据直升机的健康和可用性而超出此窗口的航班 毅力 充当数据继电器。

(通过NASA引导照片)

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