【簡介：】研究人員稱，飛往火星的直升機必須足夠堅固，才能在火星的殘酷之旅中幸存下來（高G負荷、振動等），還有它在太空和抵達火星時所面臨的嚴酷環(huán)境條件（夜間極寒等）。同時，飛行器的設計還必

研究人員稱，飛往火星的直升機必須足夠堅固，才能在火星的殘酷之旅中幸存下來（高G負荷、振動等），還有它在太空和抵達火星時所面臨的嚴酷環(huán)境條件（夜間極寒等）。同時，飛行器的設計還必須解決火星稀薄大氣中獨特的空氣動力學問題，這給飛行器的設計帶來了極具挑戰(zhàn)性的重量限制。直到最近，隨著微型電子產(chǎn)品（如手機部件）和電池技術（如鋰離子電池）的出現(xiàn)，才有可能滿足這些嚴格的質量限制。

為了在相當于地球上30400米高度的大氣環(huán)境中實現(xiàn)升空（這相當于直升機在地球上能達到的極限高度的兩倍多），火星直升機的旋翼葉片將以每分鐘2300-2900轉的速度旋轉，大約要比在地球上直升機旋翼的轉速快10倍。

現(xiàn)實中，要面臨的問題還很多。實現(xiàn)升力只是直升機必須處理的事情之一，它還必須能夠在火星極其寒冷的夜間溫度下生存，火星夜間的溫度可以降到零下73攝氏度。另外，它還需要能夠自我充電，這是通過內置的太陽能電池板實現(xiàn)的。而且，由于從地球上傳輸電子指令的時間差，直升機是不能由地球上的技術人員來控制的。相反，它將依賴于機載傳感器。

“火星2020”計劃的目的就是要證明在火星上飛行是可行的，而不是進行其他研究。如果計劃能夠成功，未來的直升機將更大、能力更強。這次為技術演示所選擇的特殊設計（反向旋轉同軸轉子）是為了使2020年火星探測器的可用空間性能最大化。下一代科學直升機將使用多旋翼配置，有效載荷能力在0.5至2千克范圍內。車輛尺寸通常在20至30千克之間。主要的限制是將轉子葉片和整個系統(tǒng)打包成與火星著陸器設計兼容的配置。

直升機和其他類型的飛機可能對未來的火星探測非常有用，特別是，如果它們與火星表面的機器人漫游者一起部署將更有利。

尤其是，火星飛行器非常適合將相機、傳感器和其他儀器帶入對于地面漫游者來說太極端或不穩(wěn)定的地形，比如，高角度斜坡、懸崖邊、非常粗糙的巨石地形和極軟的土壤等。飛行平臺還可以在大面積的地形區(qū)域內使用傳感器，這對地面漫游者或宇航員而言是是非常耗時的。例如，對火星表面40公頃的區(qū)域進行詳細掃描這樣的任務。它們還可用于快速攜帶小型有效載荷機動，例如，在科學家感興趣的地域部署小型儀器，或檢索樣品并將其攜帶返回中央儲存庫進行分析。

有些人可能認為，火星軌道衛(wèi)星完全可以滿足對火星表面的空中圖像調查任務需求。但是，在較低高度飛行的飛機可以拍攝更高分辨率的圖像，并收集衛(wèi)星儀器無法處理的其他有用數(shù)據(jù)。當需要一個特定區(qū)域的詳細特寫鏡頭時，衛(wèi)星技術畢竟是有限的。在距離火星地表幾十米或幾百米的空中，飛行器所攜帶的相機或傳感器，可以提供非常詳細的火星選定區(qū)域的圖像。這遠非在幾百公里高空中的衛(wèi)星力所能及的。

火星直升機還能幫助紅色星球上最終的人類殖民者，它們可以執(zhí)行的額外任務還包括運送應急物資，或維修部件。NASA的專家們稱，目前，最顯著的好處可能是采集超高質量的多光譜圖像，以支持未來火星定居者尋找所需的資源。

專家們設想，未來幾代的直升機將擁有更先進的能力。一架完全或大部分自動駕駛的直升機，結合基于人工智能的數(shù)據(jù)分析，支持在人類極少干預的情況下，快速探索和評估火星上的潛在資源。這將是至關重要的，因為在火星探索和定居的早期，人類勞動力將供不應求。

機器人直升機還可以作為探測車和探索火星表面的宇航員的高級偵察設備。通過查看地形并提供視覺預覽，這些偵察機器人將排除危險或無效路徑，避免火星軌道衛(wèi)星無法識別的“死胡同”，從而提高火星探索的效率和安全性。

科學家們的設想都是富有前瞻性和美好的，但科學探索的道路從來都不會是平坦的，讓我們祝愿“火星2020”計劃能為人類探索火星邁出堅實的一步。