火星上飞直升机，叶片得跑多快才能飞起来？NASA喷气推进实验室（JPL）最近用137次测试给出了一个具体答案：桨尖速度突破1.08马赫，升力比上一代“机智号”提高了30%。

在模拟火星环境里“玩命”转

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测试场地是JPL的25英尺太空模拟器。工程团队先把舱内空气抽掉，再注入接近火星压力水平的二氧化碳，营造出和火星表面相似的大气条件。然后，他们开始逐步提高旋翼转速，同时模拟逆风强度，全程盯着实时数据和视频画面。

最终，旋翼桨尖达到了1.08马赫——换算下来约869千米/小时。这个速度在地球上不算夸张，但在火星上，已经是突破音障的级别了。

为什么火星直升机要转这么快？

核心原因在于火星大气太稀薄。火星大气密度大约只有地球的1%，可供旋翼“抓住”的气体分子少得可怜。直升机想让叶片产生足够升力，就必须让桨尖以接近音速的速度运动。

这里有个关键差异：火星上的音速和地球不一样。地球海平面音速约为1223千米/小时，而火星因为大气寒冷、稀薄且富含二氧化碳，音速只有约869千米/小时。所以，1.08马赫在火星上已经是妥妥的超音速了。

下一代火星直升机：SkyFall任务

这次测试的旋翼是为SkyFall任务准备的。NASA计划最早2028年发射，向火星部署3架直升机，外加1架备用机。它们将搭乘预算21亿美元（约合141.47亿元人民币）的Space Reactor-1“Freedom”任务前往火星，后者主要任务是验证深空核电推进技术。

SkyFall延续了“机智号”的技术路线，但重量从1.8公斤增加到约2.5公斤。新机将携带相机、大气传感器和探地雷达，目标是搜索火星浅层地下冰。

和“机智号”最大的不同：自己着陆

“机智号”当年是搭载“毅力”号探测车抵达火星的，而SkyFall不依附火星车或着陆器。它计划从接近火星的SR-1“Freedom”飞船分离，包裹在隔热罩内进入大气层，然后依靠自身动力完成自主着陆。

“机智号”原计划完成5次测试飞行，最终在2024年初坠毁前累计飞了72次。SkyFall将基于其技术继续升级，但受限于尺寸，无法装载完整的火星车级仪器，也不具备机械臂、钻头或直接搜寻生命证据的载荷能力。

从5次到72次，从1.8公斤到2.5公斤，从依附火星车到自主着陆——火星直升机的每一次迭代，都在把“在稀薄大气里飞起来”这件事推向更远。