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编译：王茸
校对：蔡贺菁 王婧彧
审阅：牧夫校对组
美编：李鸣晨
原文链接：https://www.space.com/life-after-ingenuity-how-scientists-hope-to-fly-on-mars-again
2023年8月2日拍摄的机智号直升机。(图像来源: NASA/JPL-Caltech)
机智号直升机取得成功之后，科学家们继续寻找探索火星的空中方式。最新的计划展示了一个由 18 个螺旋桨组成的飞行器如何抵达火星，并在粉红色的天空中开始探索这颗星球。
“麦琪”号(MAGGIE)是这样的一枚火星空中和地面智能探测器 (Mars Aerial and Ground Intelligent Explorer)，今年1月被NASA的创新先进概念（NIAC）计划选中并进行第一阶段研发。这意味着“麦琪”号背后的团队--来自喷气推进实验室、普渡大学和新成立的航空航天公司CoFlow Jet--将获得资助，用来进一步开发让“麦琪”号成真所需的尖端技术。
“麦琪”号图示 (图片来源: NASA)
这个创新的计划展示了“麦琪”号的任务过程。首先，火箭将在八个月的时间里把 "麦琪 "号送上火星。到达火星后，它将在隔热罩的保护和降落伞的减速下，穿过稀薄的火星大气层。随后，隔热罩和降落伞被丢弃，一个复古的、以火箭为动力的空中起重机装置（就像将 "好奇号 "和 "毅力号" 漫游车送往火星的装置）完成着陆。当 "麦琪 "号被天空起重机吊到地面后，它的 18 个螺旋桨就会利用 "麦琪 "号大型飞翼机身太阳能电池板产生的能量开始工作。机翼上的方向舵可以引导推力，从而实现垂直起降（VTOL）--当然是垂直起降的，火星上没有起落跑道！
“麦琪”号的工作能力令人惊艳。例如，在满电情况下，它可以达到 0.25 马赫的速度。在火星脆弱的大气层中，1 马赫--音速--比地球上慢，据测量，在地面上的时速为 879.3 公里。因此，在 1 千米的巡航高度上，0.25 马赫的速度约为 210 千米/小时。“麦琪”号在火星天空中的飞行时间将受到太阳能电池板的限制，因为太阳能电池板只能在白天工作，需要在早上充电，但“麦琪”号在火星一年（687个地球日）的总航程将达到16048千米。
它能达到这样的速度，部分归功于 CoFlow Jet 的专利技术。该技术的特点是在飞行器的机翼中内置一系列空气压缩机，从机翼后部吸入少量空气，然后从机翼前部吹出。这种机制可以增加升力并减少阻力。“麦琪”号的 CoFlow 喷气机和螺旋桨在火星上必须比在地球上更努力地工作，因为火星的大气层更稀薄，地表大气压仅为 6.25 毫巴，而地球海平面的大气压为 1,013 毫巴。到了冬天，情况就更糟了，因为二氧化碳会冻结在火星的极冠上，大气压力会下降 25%。
因此，第一阶段的研究将针对“麦琪”号如何在稀薄大气层中成功运行。然后，“麦琪”号将被提名进入第二阶段，团队将能够获得更多研发资金，来开发概念和任务参数。这包括其科学目标，如探测火星的磁性和内部发电机的残余，以及研究可能是生物产物的异常甲烷羽流。当然，“麦琪”号还将提供令人惊叹的美景！
“麦琪”号会参加一些大任务。1 月份，强大的机智号直升机在飞行 72 次后结束了它的使命。退役原因是直升机的旋翼在飞行中受损。与此同时，一项名为 "蜻蜓 "的土卫六直升机任务将于 2028 年启动。
值得注意的是，MAGGIE 并不是唯一一个成功获得 NIAC 第一阶段资助的概念计划。共有十几个项目入选，包括金星样本返回任务、将射电望远镜送至太阳系远端的超长基线干涉仪，以及微型航天器群，未来访问和探索离我们最近的恒星系统：比邻星及其三颗已知行星。
责任编辑：杨伯顺
牧夫新媒体编辑部
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微信公众号：astronomycn
1998年的NASA旧图，展现了当时对人类科学家登陆火星进行沉积物与化石研究的美好憧憬。
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