SPARK目前正进入为期九个月的第一阶段可行性研究，预计随后进行为期两年的第二阶段，因此可能错过2028年的发射目标。
NASA正在资助一项雄心勃勃的新概念，可能让成群微小、无声、球形的“航空机器人”飘过土星最大卫星土卫六（泰坦）诡异的地下洞穴。
该项目名为SPARK，即“自主喀斯特侦察固态推进”。由夏威夷大学马诺阿分校助理教授丹尼尔·德鲁领导，SPARK采用电流体动力（EHD）推进，也就是通常所说的大气离子推进器。
由于EHD推进器为固态且无声，该技术提供全向机动能力，且不会产生可能扰动脆弱表层的强烈下洗气流。
土卫六表面分布着液态甲烷湖泊和“喀斯特”地貌，遍布天坑、地下通道和冰冻洞穴。
离子动力飞行无人机
为探索土卫六上由碳氢化合物侵蚀而成的洞穴和天坑，NASA已向SPARK项目授予一项早期“NASA创新先进概念”（NIAC）资助。
SPARK将开发小型飞行航空机器人，能够穿行于普通地面巡视器无法通过的地形。
尽管SPARK航空机器人相对于未来土卫六任务时间表何时飞行尚不确定，项目负责人德鲁对EHD的潜力充满信心。
在加州大学伯克利分校期间受爱好者高压“升力器”启发，德鲁将EHD推进技术加以改造，开创了可携带有效载荷的厘米级“离子飞行器”和微型气垫飞行器。
尽管他认为自己是推动这一小众领域向前发展的少数研究者之一，但希望SPARK最终能像“机智号”直升机在火星上那样，成为土卫六上开创性的洞穴探索侦察器。
这些推进器具有长航时、机动性和耐寒性，且不会扰动脆弱表层。
地球大气使离子推进在日常实际飞行中效率低下，消耗功率过多而升力太小。
据NASA称，EHD推进器在土卫六上的功率效率预计比地球上高100倍以上，其相对效率增益是传统旋翼飞行器的两倍。
该机构指出：“然而，在像土卫六这样有利的大气条件下，我们预计节省功率超过100倍，至少是旋翼飞行器所获收益的两倍。”
土卫六独特的大气使飞行所需的电荷更容易产生；因此，这些航空机器人或许能使用轻得多的功率转换器。此外，其固态推进器没有会冻结或卡住的活动部件，从而省去了传统机械螺旋桨在土卫六极寒环境中生存所需的重型加热设备。
与任务时钟赛跑
眼下问题是SPARK究竟何时能真正飞行。
NASA最重要的土卫六任务——“蜻蜓”旋翼着陆器——计划于2028年发射。SPARK目前才刚刚开始为期九个月的可行性研究。它必须通过为期两年的第二阶段评估，之后飞行就绪任务才现实可行。不过，潜在的任务延误仍可能为这些创新飞行器搭载前往创造机会。
在第一阶段，团队将开展可行性实验，模拟类土卫六条件下的EHD性能，探索系留供电气球的定点保持，并进行工程权衡研究，以确定第二阶段的原型设计。
目前，德鲁及其在NASA喷气推进实验室和蓝色大理石空间科学研究所的合作者正专注于计算机建模和热测试。他们的目标是证明高压离子风能够征服地外世界。
如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！
热门跟贴