三年前,NASA的"机智号"直升机在火星坠毁,结束了72次飞行的传奇生涯。这台只有纸巾盒大小的机器,原本只计划飞5次,却超额完成了14倍的任务量。现在,加州喷气推进实验室的工程师们正在打造下一代火星旋翼机——它要携带更重的载荷,飞更远的距离,还要在只有地球海平面大气密度1%的稀薄空气中生存。
新任务代号"天坠"(SkyFall),计划2028年底发射。三台新直升机将搭乘名为SR-1的核动力航天器前往火星。与"机智号"1.8公斤、1.2米旋翼的娇小身材不同,这批新机器体型更大、重量更重。它们将以一种全新方式着陆:裹着热盾进入大气层后,自主降落到火星表面。这对直升机设计提出了全新挑战。
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关键突破来自旋翼。火星空气太稀薄,直升机必须比地球快10倍转速才能产生升力。"机智号"的碳纤维旋翼已达2700转/分钟,工程师当时刻意限制了速度——担心突破音速会产生激波,损坏结构。但新直升机更重,需要更大旋翼、更快转速,这意味着必须直面超音速飞行的风险。
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JPL与AeroVironment公司("机智号"的原班搭档)最近在实验室完成了关键测试。他们模拟火星大气环境,让新型大旋翼叶片以更高转速运转,验证了超音速飞行的可行性。这是"天坠"任务从纸面走向现实的重要一步。
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从5次到72次,从纸巾盒到更大载荷,火星直升机正在进化。当人类还在争论何时派人登陆火星时,这些机器已经用空气开辟了另一条探索路径——到达轮式车辆无法抵达的远方。
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