美国国家航空航天局的匠心号直升机原本计划在30天内飞行五次,但它持续了近三年,飞越火星表面,飞行了72次,最后一次硬着陆或倾斜着陆损坏了一个或多个旋翼,迫使飞行控制人员最终结束了这场马拉松式的任务。
正如莱特兄弟“打开了地球上的天空……美国宇航局喷气推进实验室的匠心项目经理泰迪·扎内托斯周四说:“我们都相信匠心在火星上也做了同样的事情,我们为我们坚强的小开拓者感到无比自豪。”
“虽然匠心号不会再飞了,但新一代的火星直升机正在设计中,我们对未来火星天空的景象感到兴奋。”
匠心号仅重4磅,由喷气推进实验室制造,并与美国宇航局的毅力号火星车的腹部相连,于2021年2月18日降落在这颗红色星球上。为了降低成本,这架太阳能直升机大部分是用现成的部件建造的。
在火星车在耶泽罗陨石坑底部着陆后不久,直升机被降落到火星表面,并于2021年4月19日升空,进行了计划中的五次试飞中的第一次,以证明在稀薄的火星大气中飞行的可行性。
喷气推进实验室主任劳瑞·莱欣说,在地球上,直升机通常无法产生足够的升力,无法在大约25000英尺的高空飞行。她说,火星上的大气层大约相当于地球上8万到9万英尺的高度。
莱申引用一句半开玩笑的工程格言说,Ingenuity经历了“一个大胆想法的三个阶段”。
“首先,它被嘲笑。其次,它遭到了激烈的反对。第三,它被认为是不言而喻的,”她说。“在这种情况下,大胆的想法是我们可以在火星上驾驶直升机……没有人认为这是可能的。”
任务要求只飞行五次,但工程师们希望这架小型无人机能超出预期,它确实做到了。在第七次飞行后,美国宇航局开始将其用作毅力号的侦察员,向前飞行并将即将到来的路线的图像传递给喷气推进实验室的任务规划者。
就这样,“匠心”号坚持了几周,然后几个月,最后将近三年,在“毅力”号寻找过去适宜居住的迹象的杰泽罗陨石坑的地面上反复旅行,并储存岩石和土壤样本,以便最终返回地球。
但在1月18日,匠心号在第71次飞行结束时紧急着陆后不久,控制人员发出命令,要求进行一次短暂的垂直飞行,以帮助确定它在相对平坦的地形上的精确位置。
这种地形几乎没有地面地标,可能会让匠心号的飞行计算机感到困惑,促使它迅速结束71次飞行,然后等待来自地球的指示。
无论如何,直升机在72号航班上按计划起飞,到达了40英尺的高度。它盘旋了4.5秒,然后开始下降。
但在3英尺左右的高度,匠心号与飞行控制人员失去了联系。第二天通信恢复,几天后传回地球的图像显示,至少有一个高速旋翼受损,可能是由于着陆不平衡造成的。
直升机外部25%到35%的旋翼产生了最大的升力,而叶片必须以高精度平衡以避免灾难性的振动。一张显示其中一个转子阴影的照片显示,它的尖端已经被撕裂,可能是由于与火星表面的撞击。
“因为我们认为我们已经损失了大约25%的叶片,这意味着我们已经失去了很大一部分的推力能力,”Tzanetos告诉记者。即使叶片在损坏的情况下保持了完美的平衡,匠心号精确控制滚转和俯仰的能力也会受到影响。
“所以所有这些都让我们相信,我们将无法再飞行,”Tzanetos说。
周四晚上,“匠心”号降落在火星表面,标志着火星上的日子稍微延长了1000天。工程师们仍保持着无线电联系,可能会尝试短暂地旋转叶片,以便更好地观察转子。但最终,随着毅力号继续探索,越走越远,就会失去联系。
“匠心”号的任务时间之长出乎意料,“你的脑子里总有一块碎片,你知道,今天可能是最后一天,”扎内托斯说。“…很明显,那是我最初的悲伤时刻,看到那张照片掉下来,突然出现在屏幕上。
“但这种感觉很快就会被我们所取得的成就带来的快乐和庆祝所取代。她走过的这段旅程真的很了不起,每一天都值得庆祝。”











