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NASA公布下一代火星直升机!重量翻15倍 可独自开展任务

前瞻网    2021-08-13 13:32

随着NASA的火星直升机“机智”号在火星上已经进行了12次飞行,总飞行距离达1.6英里,它已经成功证明了直升机在火星环境下工作的可行性和重要性。近日,同样研制“机智”号的NASA喷气推进实验室(JPL团队)公开了下一代火星直升机的设计模型。

NASA公布下一代火星直升机!重量翻15倍 可独自开展任务

MSH概念图,图源JPL

新一代的火星直升机名为“火星科学直升机”(MSH),是一台重约30公斤的六轴飞行器。它能够独自在火星表面进行科学研究而无需火星车的支持。

设计团队对于MSH的设想是,希望它能够在火星上继续寻找生命痕迹的任务。在火星上,有一条巨大的河流痕迹,名叫Mawrth Vallis 。大约在 35 亿年前,这里可能孕育了河流、湖泊和湿地。这个任务概念将使用双旋翼同轴设计将固定着陆器与较小的直升机相结合,类似于 “机智”号。直升机将在广阔的区域内侦察有希望的位置,然后使用手臂和微型钻头将样本带回着陆器,着陆器将携带包括显微成像套件和生命探测仪器在内的科学仪器。如果在火星上发现生命的可能性很小,从直升机上进行空中采样将有助于防止污染。

除了在地表进行采样和观测,MSH或许还可以对火星地表之下的水冰进行扫描分析。这对于了解火星的水循环和气候历史很重要,还因为水冰可以潜在地为呼吸提供氧气以及为未来的人类探索提供火箭燃料。MSH将配备中子光谱仪、红外成像仪和气象包,让其能够在空中绘制高分辨率的大面积地下冰图。

除了两项主要任务之外,设计团队还希望MSH能够在悬崖峭壁上进行火壤的采集——通过弹射回收的方式,就像是青蛙捕捉昆虫一样,用带有粘性的弹性材料,将样品粘过来。

当前的 MSH 概念质量约为 31 公斤,总直径刚好超过 4 米,有六个转子,每个转子都有一个 0.64 米长的四重叶片。MSH具有5 公斤的有效载荷,最高速度约为 30 m/s,悬停时间为 5 分钟,或每次飞行的航程可达 10 公里,车辆顶部的太阳能电池将能够在一个过程中为 MSH 的电池充电。这种续航能力和速度意味着MSH可以在几天内覆盖相当于火星车“好奇”号多年来覆盖到的同样多的火星面积。JPL 及其合作伙伴还一直致力于叶片设计、可制造性以及 MSH 如何折叠起来以进入航空器、下降和着陆等方面。团队甚至还考虑通过空中展开的方式进行着陆,这样或许可以避免专门设计复杂的着陆专用器。

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