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机智号还没有在火星起飞,但太阳面板却覆盖了一层黄土,为么?

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  放眼望去,这是一架放在沙地上的无人机,普通得不再普通,采用了落后的共轴双旋翼工艺,估计花个几百到上千块就能搞得到手,但细看后你会感到惊讶,因为无人机顶部有一块太阳能电池板,意味着不需要充电就能够多次飞行,这样来看,它还挺高科技的。

  

  事实上这可不是一架普通的无人机,而是一架造价达500万美元的高科技无人机,由美国宇航局出资打造,名为机智号,它即将在火星上起飞,成为首个在火星飞行的飞行器,创造新的里程碑,照片中的沙地也不在地球上,而是在遥远的火星表面上。

  进入4月以来,机智号与毅力号火星车成功分离,于是小小的一架无人机成为了一个独立个体,自主充电、自主飞行、自主拍照以及传送数据,不需要辅助工具,为了获得充足的电力支持,在过去的一个星期,机智号一直沐浴着阳光下,吸收能量,为首次飞行准备。

  

  让人好奇的是,机智号还没有在火星上起飞,但机智号顶部太阳能面板上却覆盖了一层厚厚的黄土,尤其是太阳能面板的中间部分堆积着黄土,照片清晰地显示出来了,这是为什么呢?难道说机智号是一架二手直升机,或者说早就已经试飞过了。

  事实并不是这样,因为机智号在分离前存放毅力号火星车底部,比较靠近地面,当上吨重的毅力号着陆火星表面的那一刹那,激起了大量尘土,虽然机智号被密封在保护盒里面,但盒子表面因此而覆盖了一层尘土,当盒子盖弹开后,一部分尘土直接倾倒在无人机顶部。

  

  现在,美国宇航局(NASA)已经确定了机智号首飞时间-美国东部时间4月11日,机智号将悬停在距离火星表面3米高的低空,时长约30秒,事实上这并不是机智号的极限值,因为根据NASA之前的说法,机智号可以飞5米高,时长持续90秒,飞行距离达到100米。

  机智号重1.8公斤,机身尺寸13.6厘米×19.5厘米×16.3厘米,着陆脚长0.384米,总高0.49米,内置索尼锂离子电池重273克,当被太阳能面板充满电后,能提供足够电力支持,机智号使用直径约1.2米的反向旋转同轴旋翼,跟老版本的玩具直升机比较接近。

  

  尽管机智号质量很轻,但是携带了多种先进的科学仪器,高分辨率向下看摄像机,陀螺仪,视觉里程表,倾斜传感器,激光测高仪,危险检测器,还有能250 kbit/s来和毅力号进行通讯的通讯设备,其中摄像机可用于导航,着陆和对地形的科学勘测。

  众所周知,火星大气非常稀薄,只有地球大气密度的1%,这导致火星大气产生的浮力并不大,所以机智号需要更卖力地飞行,才能飞离地面,这一过程会消耗大量电力,所以机智号每次飞行时长只有90秒,比在地球上所看到的无人机飞行时长要短得多。

  

  另一个原因是机智号要尽可能地轻便,越轻越好,因为太空探测器每增加1公斤重量,发射成本就要增加数万美元,为此,机智号只配备了一块重为273克的小容量电池,由六个小电池单位组成,容量为2 Ah,最高能提供40瓦电力。

  机智号的设计寿命只有1个月,计划飞行次数仅有5次,实际上飞个半年1年完全是没有问题的,比如我国玉兔2号设计寿命只有3个月,但是截至2021年4月,它已经在月球背面安然度过2年多了,状态良好,继续不断地向西北方向移动,超过1000米指日可待。有趣有料的科学内容请关注唯一的微信公众号:有趣探索

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