美國無人機(jī)在火星首飛成功，創(chuàng)造歷史，3米飛行高度懸停30秒

北京時(shí)間4月19日15時(shí)30分左右，美國“機(jī)智”號(hào)無人機(jī)在火星耶澤羅撞擊坑6秒內(nèi)爬升到3米的高度，并在空中盤旋了30秒，隨后緩慢下降直到無人機(jī)下部四個(gè)支架接觸到地面。“機(jī)智”號(hào)無人機(jī)成為了人類首架在其他行星上飛行的可控飛行器!

美國國家航空航天局(NASA)在社交網(wǎng)站上對(duì)此進(jìn)行了直播，其中“機(jī)智”號(hào)無人機(jī)工作組在緬甸裔負(fù)責(zé)人MiMi Aung帶領(lǐng)下，準(zhǔn)備約半小時(shí)后開始飛行，爬升約3米后降落。

“機(jī)智”號(hào)在飛行中拍攝的火星地面畫面，其中包括自己的影子

“機(jī)智”號(hào)無人機(jī)與地球的工作組間由于距離太遠(yuǎn)，信息傳遞存在延遲。在無人機(jī)降落數(shù)分鐘后，負(fù)責(zé)人MiMi Aung宣布了此次飛行成功的消息。

飛行期間，“機(jī)智”號(hào)無人機(jī)機(jī)拍下了一張火星地表照片，包含自己的影子。一旁的“毅力”號(hào)火星車亦拍攝了其飛行的情況。

一旁的“毅力”號(hào)火星車亦拍攝“機(jī)智”號(hào)無人機(jī)飛行畫面

此前NASA曾計(jì)劃，“機(jī)智”號(hào)火星無人機(jī)于11日進(jìn)行首飛，按計(jì)劃將上升到距離火星地面約3米的高度上，完成懸停再降落返回地面，飛行預(yù)計(jì)在90秒內(nèi)結(jié)束。然而在測(cè)試中卻發(fā)現(xiàn)了“機(jī)智”號(hào)的旋翼系統(tǒng)存在問題，復(fù)又推遲到4月14日。

而4月14日，“機(jī)智”號(hào)的計(jì)算機(jī)軟件又出現(xiàn)故障，NASA又為其重新安裝飛行控制軟件，又推遲了首飛時(shí)間，好在這次首飛成功，成功完成任務(wù)。

下面是我國的天體物理學(xué)博士、科普作家孫正凡對(duì)這次首飛的直播，大家可以跟著專家的角度來了解一下這次首飛的意義：

機(jī)智號(hào)造價(jià)8500萬美元，由 NASA 噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)著手設(shè)計(jì)，重量僅為 1.8 公斤，高 0.5 米，碳纖維螺旋槳直徑 1.2 米，以及共軸反轉(zhuǎn)雙旋翼，裝在探測(cè)器的腹部，主要用于拓展火星車的視野。

“機(jī)智”號(hào)無人機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)角速度可達(dá) 2400 轉(zhuǎn)每分鐘，水平移動(dòng)的速度為 10 米每秒，爬升速度為 3 米每秒。相比之下，一架傳統(tǒng)直升機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速僅為 450 到 500。

“機(jī)智”號(hào)無人機(jī)以太陽能為動(dòng)力，NASA工程師在其上集成了鋰電池、照相機(jī)、微處理器和計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域的最新進(jìn)展，并考慮了可能的極端氣候條件，比如其鋰電池就可以抵御夜間-90℃的低溫。

在導(dǎo)航傳感器上，“機(jī)智”號(hào)無人機(jī)使用手機(jī)級(jí) IMU、激光測(cè)高儀以及向下的 VGA 攝像機(jī)進(jìn)行單眼特征跟蹤。導(dǎo)航時(shí)，無人機(jī)逐幀比較幾十個(gè)特征，以跟蹤相對(duì)位置找出方向和速度。這些都是通過位置估計(jì)來完成的，而不是記住特征或創(chuàng)建地圖。

機(jī)智號(hào)使用高通驍龍?zhí)幚砥?，Linux操作系統(tǒng)，并使用太陽能電池板為鋰電池充電，因此在這次試飛成功后，“機(jī)智”號(hào)無人機(jī)將進(jìn)行4-5天的充電與整休，并會(huì)在未來30天內(nèi)進(jìn)行更遠(yuǎn)距離與更長時(shí)間的試飛，提升飛行的復(fù)雜度和難度。比如飛行高度提升至5米，飛行距離超過50米，甚至不再返回現(xiàn)在的起落場(chǎng)，而是降落在新的目標(biāo)點(diǎn)上。

至此，人類航天又完成了一個(gè)新的突破。

參考文獻(xiàn)： [1]觀察者網(wǎng)：美“機(jī)智”號(hào)無人直升機(jī)在火星成功首飛

[2]掌聞視訊：無人機(jī)在火星首飛成功：飛行不到1分鐘，上升3米左右! [3]看看新聞Knews：“機(jī)智”號(hào)火星無人機(jī)首飛實(shí)拍畫面 [4]航空知識(shí)：直升機(jī)在火星首飛!人類航天又一突破! [5]機(jī)器之心：27億美元的美國火星車成功登陸火星!還帶了一架1%大氣密度也能飛的無人機(jī)

[6]企鵝號(hào)NASA探索：NASA火星直升機(jī)是如何登陸火星的

[7]天文在線：最后一分鐘：美國宇航局推遲了機(jī)智號(hào)火星直升機(jī)的首次飛行

[8]新浪探索：沒有炸機(jī)!美無人機(jī)在火星首飛成功創(chuàng)造歷史 3米飛行高度懸停30秒

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