放眼望去,這是一架放在沙地上的無人機,普通得不再普通,采用了落后的共軸雙旋翼工藝,估計花個幾百到上千塊就能搞得到手,但細(xì)看后你會感到驚訝,因為無人機頂部有一塊太陽能電池板,意味著不需要充電就能夠多次飛行,這樣來看,它還挺高科技的。 事實上這可不是一架普通的無人機,而是一架造價達(dá)500萬美元的高科技無人機,由美國宇航局出資打造,名為機智號,它即將在火星上起飛,成為首個在火星飛行的飛行器,創(chuàng)造新的里程碑,照片中的沙地也不在地球上,而是在遙遠(yuǎn)的火星表面上。 進入4月以來,機智號與毅力號火星車成功分離,于是小小的一架無人機成為了一個獨立個體,自主充電、自主飛行、自主拍照以及傳送數(shù)據(jù),不需要輔助工具,為了獲得充足的電力支持,在過去的一個星期,機智號一直沐浴著陽光下,吸收能量,為首次飛行準(zhǔn)備。 讓人好奇的是,機智號還沒有在火星上起飛,但機智號頂部太陽能面板上卻覆蓋了一層厚厚的黃土,尤其是太陽能面板的中間部分堆積著黃土,照片清晰地顯示出來了,這是為什么呢?難道說機智號是一架二手直升機,或者說早就已經(jīng)試飛過了。 事實并不是這樣,因為機智號在分離前存放毅力號火星車底部,比較靠近地面,當(dāng)上噸重的毅力號著陸火星表面的那一剎那,激起了大量塵土,雖然機智號被密封在保護盒里面,但盒子表面因此而覆蓋了一層塵土,當(dāng)盒子蓋彈開后,一部分塵土直接傾倒在無人機頂部。 現(xiàn)在,美國宇航局(NASA)已經(jīng)確定了機智號首飛時間-美國東部時間4月11日,機智號將懸停在距離火星表面3米高的低空,時長約30秒,事實上這并不是機智號的極限值,因為根據(jù)NASA之前的說法,機智號可以飛5米高,時長持續(xù)90秒,飛行距離達(dá)到100米。 機智號重1.8公斤,機身尺寸13.6厘米×19.5厘米×16.3厘米,著陸腳長0.384米,總高0.49米,內(nèi)置索尼鋰離子電池重273克,當(dāng)被太陽能面板充滿電后,能提供足夠電力支持,機智號使用直徑約1.2米的反向旋轉(zhuǎn)同軸旋翼,跟老版本的玩具直升機比較接近。 盡管機智號質(zhì)量很輕,但是攜帶了多種先進的科學(xué)儀器,高分辨率向下看攝像機,陀螺儀,視覺里程表,傾斜傳感器,激光測高儀,危險檢測器,還有能250 kbit/s來和毅力號進行通訊的通訊設(shè)備,其中攝像機可用于導(dǎo)航,著陸和對地形的科學(xué)勘測。 眾所周知,火星大氣非常稀薄,只有地球大氣密度的1%,這導(dǎo)致火星大氣產(chǎn)生的浮力并不大,所以機智號需要更賣力地飛行,才能飛離地面,這一過程會消耗大量電力,所以機智號每次飛行時長只有90秒,比在地球上所看到的無人機飛行時長要短得多。 另一個原因是機智號要盡可能地輕便,越輕越好,因為太空探測器每增加1公斤重量,發(fā)射成本就要增加數(shù)萬美元,為此,機智號只配備了一塊重為273克的小容量電池,由六個小電池單位組成,容量為2 Ah,最高能提供40瓦電力。 機智號的設(shè)計壽命只有1個月,計劃飛行次數(shù)僅有5次,實際上飛個半年1年完全是沒有問題的,比如我國玉兔2號設(shè)計壽命只有3個月,但是截至2021年4月,它已經(jīng)在月球背面安然度過2年多了,狀態(tài)良好,繼續(xù)不斷地向西北方向移動,超過1000米指日可待。有趣有料的科學(xué)內(nèi)容請關(guān)注唯一的微信公眾號:有趣探索 |
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