美国首架火星无人直升机首飞成功,大疆无人机可以在火星飞行吗?

2024-05-20

1. 美国首架火星无人直升机首飞成功,大疆无人机可以在火星飞行吗?

不太可能飞行,因为火星的大气比地球薄,主要是二氧化碳。一般的无人机的飞行,其实是需要发动机需要大量的氧气推动的,通过旋翼旋转产生升力起飞。所以无人机的飞行能力受空气密度的影响很大。而火星的空气稀薄如果密度太小,就不能产生足够的升力。即使在地球上,如果氧气含量很低的地方,无人机的飞行高度也只有三四公里。

火星的空气是由什么组成的?仅仅是因为火星大气非常稀薄,96%的二氧化碳,1.93%的氩,1.89%的氮,还有少量的氧气和水。大气充满了尘埃,包括直径为1.5微米的颗粒。就是那些颗粒把火星表面的天空染成了黄褐色。火星上的气压介于0.4和0.87 kPa之间,这个数值的范围相当于地球海平面的1%,环境仍然很恶劣。
火星的温度怎么样?
由于长时间受到紫外线的照射,火星表面的土壤中含有大量的氧化铁,从而形成了一层红黄相间的氧化物,就像一个生锈的世界。因为火星离太阳较远,接收到的太阳辐射能量仅为地球的4%,所以地球的平均温度比地球低约30摄氏度,昼夜温差高达数百摄氏度。靠近火星赤道,最高温度可达约20℃。在火星上也有大气层,其主要成分是二氧化碳,占百分之九十五左右,还有一氧化碳和水汽。

火星的环境怎么样?
火星上剧烈的沙尘暴气候也是很著名的,从小型龙卷风到全球沙尘现象都有。就拿后一种情况来说,这种气候现象实际上就是吹进大气层的尘埃,通过阳光的照射使气温上升。更热的沙尘混合在一起,空气变得更热,风力更大,随后形成了长达数千公里的沙尘暴,而且每次这种气候现象都会持续几个月。到了这个程度,一看就会发现沙尘暴几乎可以将火星遮住。

美国首架火星无人直升机首飞成功,大疆无人机可以在火星飞行吗?

2. 人类探索宇宙的新时刻 火星首架无人机将于19日试飞

美国国家航空航天局(NASA)宣布,火星上第一架无人直升机——“机智”号 (Ingenuity)直升机的首飞将于4月19日举行。外媒认为,“机智”号直升机的首飞意义不亚于莱特兄弟首次在地球上试飞人造飞行器,将为人类 探索 宇宙的方式带来新“利器”。 
     
  据此前报道,“机智”号直升机的首飞已经被多次推迟。 
  
  早在去年七月份,火星探测器“毅力号”就已经进入预定轨道,跟随毅力号一同去往火星的,还有毅力号随身携带的机智号无人机。在被送上轨道7个月后,毅力号于北京时间2月19日凌晨,在火星着陆。在火星着陆两个月后,机智号终于在4月19日迎来首飞。 
     
  在火星上以受控方式飞行比在地球上困难得多。火星直径约为地球的53%,质量为地球的14%,重力约为地球的三分之一。由于火星质量太小,不足以束缚住大气层中的分子,导致火星空气相当稀薄,密度只有地球的1%。无人机在稀薄的大气中不易上升,为了获得足够的空气,机智号的叶片必须以反向每分钟2400圈的高速旋转,预计第一次飞行将以每秒1米的速度攀升到3米的高度,并在空中停留。此外,火星表面气温低下,夜间温度可降低至-90 。为保护机上零件免于冻结和破裂,机智号必须轻巧(1.8kg),也要有足够的能量为内部加热器供电。 
     
  NASA称,这种“前所未有”的无人直升机操作非常危险,但表示它可以获得关于火星条件的宝贵数据。如果本次独自飞行顺利,机智号将逐次提飞行的难度,拉大距离和高度,进行多次飞行。NASA表示,若是成功能改变将来 探索 太空方式,并开创 探索 其他行星的新方法。

3. 美国无人机在火星首飞成功,此无人机的首秀是什么样的?

北京时间4月19日15时30分左右,美国“机智”号无人机在火星耶泽罗撞击坑6秒内爬升到3米的高度,并在空中盘旋了30秒,随后缓慢下降直到无人机下部四个支架接触到地面。“机智”号无人机成为了人类首架在其他行星上飞行的可控飞行器! 
我认为无人机相比于传统的火星车的优势在于,火星车的探索覆盖范围非常有限,因为火星环境地表崎岖,火星车只有缓慢的行驶才能确保安全,不翻车,任何坡度过大,高度差过大的区域是火星车难以到达的,无人机可以轻松越过地表障碍,探索的区域范围也更大,弥补了火星车探索范围受地形限制的缺陷,当然,由于火星的大气压及其稀薄,如果无人机携带的要携带更多科学仪器,要么就要把这些仪器做的更轻,否则势必会大幅增加机身的质量,那么可能需要更大的旋翼尺寸,更高的转速和更强的电池以便于提供更大的升力才能将无人机抬升起来,这也会增加制造无人机的难度。

因此无人机虽然一定程度上可以弥补火星车的缺陷,但要做到完全替代火星车的功能可能比较困难,因此火星车+无人机的组合应该探索火星的最佳探索模式,无疑会使火星探索变得更加高效!

虽然,无人机并不能包揽所有的探索任务,不过我们还是应该肯定机智号成功起飞的意义,毕竟它证明了无人机对于外星探索是可行的,如此稀薄的大气下都能飞起来,那么对于太阳系内另个热门研究对象——土卫六,这种大气层厚而地表引力更低的世界,无人机起飞将会更加容易,不过由于土卫六的平均温度为零下180摄氏度,又距离太阳太过遥远,加上厚重的大气层阻碍阳光,因此适用于机智号的太阳能电池便不适用于即将发射的蜻蜓号了,蜻蜓号应该要用核电池才能确保在寒冷的土卫六为其保温,并提供持久的动力!

美国无人机在火星首飞成功,此无人机的首秀是什么样的?

4. 火星上第一架无人直升机成功完成“历史性”首次飞行

美国宇航局(NASA)今日表示,火星上第一架无人直升机——“机智”号 (Ingenuity)直升机,成功完成了它在火星上“ 历史 性”首次飞行。 
  
  美国东部时间凌晨3:34,在另一个星球上进行了这一首次动力控制飞行。与2月18日这架直升飞机的同伴——恒心漫游者降落在火星上后地面行走不同,这一直升飞机在火星上空飞行的表现如何,是历来从未有过的事情。 
  
  星期一早上,在加州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室的直升机队的任务控制中,接收并分析了“机智”号的飞行尝试的第一批数据。周一上午,美国东部时间上午6:15,美国航空航天局(NASA)的现场开始了实况报道,不久之后,美国东部时间上午6:46确认了飞行的成功。 
     
  该飞行原定于4月11日进行,但当通过其软件进行飞行前检查系统后,发现了命令序列问题,因此改变了计划。直升机团队在4月16日收到的数据显示,直升机在进行了命令序列调整后成功完成了快速自旋测试。最后,“机智”号终于可以自主地飞上了火星上空稀薄的大气天空。 
  
  喷气推进实验室“机智”号项目负责人、安美美表示:“我们现在可以说人类已经在另一行星上飞行了旋翼飞机。” “很久以来,我们一直在谈论在另一个星球上的、如飞机发明者莱特兄弟的飞行时刻。现在,它就在这里。” 
     
  安美美,英文名:MiMi Aung,美籍缅甸人,她的母亲在16岁时移居美国接受教育,并且是她的世代家庭中唯一有此教育机遇的成员,是缅甸第一位获得数学博士学位的女性。安美美出生于伊利诺伊州,1990年她在伊利诺伊大学电子工程系取得硕士后进入喷气推进实验室,2015年至今一直担任火星直升机研究团队的负责人。被评选为全球前沿100名女性之一。 
     
  第一次飞行 
  
  117前,莱特兄弟成功在地球上进行首次成功飞行,现在“机智”号直升机在另一个世界上完成了成功飞行。NASA将其称为为“莱特兄弟时刻”。NASA为直升机的机场选择了一块平坦、相对没有岩石的区域,面积为33英尺x 33英尺,将这个直升机首次成功飞行地点现以“莱特兄弟机场”(Wright Brothers Field)名称命名。 
     
  作为技术演示的独创性,周一总共飞行了约40秒钟。这架重达4磅的直升机将其两个4英尺高的叶片旋转起来,在空中升起10英尺(3米)、盘旋、拍照、然后降落在火星上。在接下来的几周内,“机智”号可能会再飞四次。 
     
  安美美解释说:“火星不仅在着陆时很难,而且在尝试从它起飞并飞来飞去时也很困难。” “它的重力要小得多,但表面的大气压力却不到1%。将这些东西放在一起,难度就相当的大。” 
  
  为了实现飞行,这架直升机的双反向旋转转子叶片需要以每分钟2500转的速度旋转,比地球上的快五倍。在大气层厚度仅为地球厚度的1%的情况下,工程师们必须制造出足够轻的直升机,同时叶片旋转得足够快,才能产生超凡脱俗的升力。同时,它必须足够坚固以承受火星的风和极端的寒冷。 
  
  在六年多的制作时间里,直升机模型高1.6英尺,如一个四脚型的菜刀。它的机身,包括所有电池,加热器和传感器,是纸巾盒的大小。轻型碳纤维填充的机翼是最大的组成部分:每对延伸4英尺。 
  
  该直升机的顶部装有一块太阳能电池板,可以为电池充电,这对于在火星夜晚华氏零下130度的生存至关重要。 
     
  “恒心”漫游者帮助直升飞机及其在地球上的任务团队相互交流。它收到了地球的飞行指令,并将这些计划发送给了直升机。“恒心”号停在距直升机215英尺(65米)的俯瞰处,因此它可以安全地观看飞行并捕获图像和视频。 
     
  在直升机悬停期间,它每秒捕获30次图像,然后输入到导航计算机中。独创性使用了第二个更高分辨率的相机,它指向地平线,以便在直升机升空时捕获图像。直升机降落在火星上后,便通过流动站将数据发送回地球。 
  
  未来的飞行 
  
  “机智”号直升机在火星上度过了第一个冰冻的夜晚。首次飞行后,“机智”号获得了一个“休息日”,以便使用其太阳能电池板充电。该团队将使用本周直升机返回的数据来计划其下一次飞行。首次目标飞行40秒,飞行器达到了其所有目标:旋转、起飞、悬停、下降和着陆。 
     
  计划以后两次飞行之间的节奏将越来越短。在第一次飞行后四天飞行,然后在第二次飞行后三天飞行,依此类推。在后面的飞行中,直升机可能会上升到16英尺(5米),并进行横向运动,直到进出50英尺(15米)。 
     
  安美美解释说:“一旦到达第四和第五次飞行,将很有趣。” “我们真的想突破极限。并不是每天都在火星上测试旋翼飞机。因此,我们要非常冒险。” 这个项目的主要目的是获得详细的工程数据,以便我们可以看到机器的性能,然后这些数据可以被将来的项目用于制造更大、更好的直升机。这项耗资8500万美元的直升机演示被认为是高风险,但回报丰厚。 
     
  计划最多进行五次直升机飞行,每一次都越来越雄心勃勃。如果成功的话,该演示将在未来数十年内引领火星无人机机队,提供鸟瞰图、运输包裹并充当宇航员的侦察员。地球上的高空直升机也可能会受益,想象一下飞行器将很容易在喜马拉雅山中航行。 
     
  “机智”号的团队要在5月初之前完成测试飞行。那是因为“恒心”号漫游者需要继续执行其主要任务:收集可以保存火星生命的证据的岩石样本,以便从现在起十年后返回地球。

5. 无人机火星首飞成功!这运用了哪些核心技术?

据最新消息,无人机火星首飞成功,虽然说,他持续的时间很短,飞行的高度也很低,但这里却是一个不折不扣的奇迹,诶,这是人类第一次在地球以外的地方飞起无人机。当然,实现这一次奇迹,自然离不开,一些核心技术的支持,其中就包括共轴反桨的直升机构型,不然也无法提供它高速转动,还有,太阳能充电系统,当然,还有很多很多核心技术,这些技术,才是保障,他此次飞行成功的根本所在。是啊,这次成功首飞,意义非凡,对于人类而言,在外星球研究领域里,迈出了很关键的一步,可能有些人会说,这些外星球研究,我们所投入的成本是非常巨大的,那么我们这样做的意义是什么呢,下面我们一起来简单的了解一下。
首先,他有利于基因研究,我知道,在现实生活中,有很多新物种,他是脱离不开基因研究的,而正是因为这些基因突变基础的存在,而使得这些物种被发现,并被利用,对于地球来说,它的基因已经被大家所熟知,也基本上达到一个饱和状态,要想有新的突破,就需要借助一些其他方面的基因,进行刺激,通过外星球的研究,能使我们得到很多有利的基因序列,并有助于我们完成对应的研究技术。
其次,有利于社会发展,一个社会,他的发展,是需要不断突破的,只有突破现有的局面,还能带来更多机会。和更多选择,所以由此大力研究外星球,目的就是为了发现新的我们,以此来提升社会发展。
当然,任何一个事情,都是有着他的意义的,只是有些意义,没有被我们挖掘和发现而已,所以在评定他的时候,我们应该更加全面的去评论。

无人机火星首飞成功!这运用了哪些核心技术?